Quaternary Science Journal - Vol. 49 No 1 by Geozon Science Media

Eiszeitalter und Gegenwart 49. Band 1999 Mit 82 Abbildungen und 8 Tabellen

Jahrbuch der Deutschen Quart채rvereinigung e.V. Schriftleitung: *|8S)

<flP채>

JOSEF KLOSTERMANN

Vertrieb: E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (N채gele u. Obermiller) - Stuttgart ISSN 0 4 2 4 - 7 1 1 6

Deutsche Quartärvereinigung e. V. Gegründet 1 9 4 8 Geschäftsstelle: 3 0 6 5 5 Hannover, Stilleweg 2 , Postfach 5 1 0 1 5 3 Bankverbindungen: Postgirokonto: Postgiroamt Hannover, Konto-Nr. 4 5 3 0 3 - 3 0 8 , BLZ 2 5 0 1 0 0 3 0 oder Bankkonto: Kreissparkas.se Hannover, Konto-Nr. 2 0 0 0 8 0 6 3 1 1 , BLZ 2 5 0 5 0 2 9 9

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Schriftleiter d e s J a h r b u c h s : Prof. Dr. J O S E F KLOSTERMANN, Krefeld Schatzmeister:

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Dem

Vorstand g e h ö r e n weiterhin an: Dr. L U D G E R FELDMANN,

Clausthal-Zellerfeld

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Ordentliche Mitglieder zahlen einen Jahresbeitrag von 7 5 , — DM. Korporative Mitglieder zahlen 8 5 , — DM. Studenten, Rentner und andere Mitglieder o h n e Einkommen können Ermäßigun gen über die Geschäftsstelle formlos beantragen. Der Jahresbeitrag wird in Deutschland durch Einzugsermächtigung, von allen an deren Mitgliedern durch Überweisung, bis 1. 3 . des betreffenden Jahres auf eines der oben genannten Konten erbeten. Anmeldungen neuer Mitglieder und Anfragen wegen fehlender Jahrbücher sind an die Geschäftsstelle in Hannover zu richten. Schriftwechsel, der sich auf das Jahrbuch bezieht, an: Prof. Dr. J . KLOSTERMANN, De-Greiff-Straße 1 9 5 , 4 7 8 0 3 Krefeld.

Titelbild: S c h l a c k e n v u l k a n T ö n c h e s b e r g mit Lössprofil/Osteifel (Foto: B O E N I G K , W . ) Gedruckt auf alterungsbeständigem

Papier

Eiszeitalter und Gegenwart

Eiszeitalter und Gegenwart Jahrbuch der Deutschen Quart채rvereinigung e. V. 49. Band Mit 82 Abbildungen im Text, 8 Tabellen

Herausgeber und Verlag: Deutsche Quart채rvereinigung e.V. Hannover Schriftleitung: J O S E F

Vertrieb:

KLOSTERMANN

E. Schweizerbart'sehe Verlagsbuchhandlung (N채gele u. Obermiller) - Stuttgart

1999

Inhaltsverzeichnis A. A u f s ä t z e

Seite

MÄCKEL, R. &. FRIEDMANN, A.; Holozäner Landschaftswandel im südlichen Obenheintiefland und Schwarzwald

1-20

NlTYCHORUK, ] . , HOEFS, J . & SCHNEIDER,].: Klima-Änderungen im Pleistozän:

102-123

BOENIGK, W. & FRECHEN, M.: Klimaschwankungen des Mittelrheingebiets

Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazial Ost-Polens

21-34

Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimageschichte des Quartärs?

35-54

ALBRECHT, J . : Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in NE Germany MALMBERG PERSSON, K.: Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs o f SE Usedom, Germany

71-83

132-143

LÜTTIG, G.: Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes 144-163 B. DEUQA-Mitteilungen

55-70

124-131

SCHIRMER, U.: Pollenstratigraphische Gliedening des Spätglazials im Rheinland

BRONGER, A.: Löß-Paläoboden-Sequenzen

C. B e r i c h t e

164-165 166

D. B u c h b e s p r e c h u n g e n

167-168

E. M i t t e i l u n g e n u n d K o r r e k t u r e n

169-170

O. & STRITZKE, R.:

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

T.:

im Frühweichsel der Lößabfolgen

Isotopenuntersuchungen an fossilen

DEUTLOFF,

KAISER, K., KLERK, P. DE & TERBERGER,

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

84-101

ISSN 0 4 2 4 - 7 1 1 6 © D e u t s c h e Quartärvereinigung, Hannover Schriftleitung: d. KLOSTERMANN Für den Inhalt der Arbeiten sind die Verfasser allein verantwortlich Herstellung: Niederrhein-Verlag K. H. Hilbertz, Flensburger Zeile 3 0 , 4 7 8 2 9 Krefeld

Eiszeitalter

Gegenwart

1 - 20 10 Abb., 2 T a b .

Hannover

1999

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald RÜDIGER MÄCKEL & A R N E FRIEDMANN*)

- Holocene, Upper Rhine Valley and Black Forest, flood plains, loess valleys, Rhine, geomorphodynamics, environmental changes, man-nature interactions Inhaltsverzeichnis 1

Problemstellung und Einfühmng in das Unter suchungsgebiet 2 Geomorphodynamische Aktivitätsphasen im Zartener B e c k e n zur Zeit der Kelten und Römer 2.1 Aufbau und Altersstellung der Auenniveaus 2.2 Ursachen verstärkter Auensedimentation 3 Landschaftswandel in der Vorbergzone 3.1 Aufbau und Alter der Sedimente im Möhlintal 3.2 Einwirkung des Menschen auf die Landschafts genese innerhalb der Zeitscheibe III 4 Die Löfssohlentäler und Schwemmfächer im Kaiserstuhl und Tuniberg 4.1 Die Bohrprofile im Spührenlochtal bei Oberbergen 4.2 Der Sedimentaufbau der Sohlentäler bei Bickensohl und im Tuniberg 4.3 Die Schwemmfächer am Rande des Kaiserstuhls 4.4 Auswertung der Befunde in den Lößlandschaften von Kaiserstuhl und Tuniberg 5 Das Wasenweiler Ried und die Ostrhein problematik 5.1 Pollenanalytische Untersuchungen 5.2 Landschaftswandel durch veränderte Geomorphodynamik 6 Schlußfolgerungen 7 Danksagung 8 Literaturverzeichnis Kurzfassung: Die Untersuchungen zum holozänen Landschaftswandel im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald konzentrieren sich auf die Zeitscheibe II (5500 bis 3000 v. Chr.) und III (1500 v. Chr. bis 5 0 0 n. Chr.) des DFG-Schwerpunktprogramms „Wandel der Geo-Biosphäre während der letzten 15 000 Jahre - Kon tinentale Sedimente als Ausdruck sich ändernder Um weltbedingungen". Trotz einiger neolithischer Funde in den klimabegünstigten Lößgebieten wird der spürbare Eingriff des Menschen in die Naturlandschaft erst ab der Bronzezeit durch Kolluvien (Lößlehm) und Auensedimente nachgewiesen. Ein verstärkter Einfluß des Menschen auf die Abtragungsprozesse ist in der vorrömischen Eisenzeit, vor allem in der Latenezeit, zu *) Anschrift der Verfasser: Prof. Dr. R. MÄCKEL und Dr. A. FRIEDMANN, Institut für Physische Geographie der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Werderring 4, D-79085 Freiburg i. Br.

beobachten. Die Ursachen dafür sind die Ausweitung der landwirtschaftlichen Nutzflächen durch die wach sende Bevölkerung bei gleichzeitiger Klimaverschlech terung. Eine einschneidende Auswirkung auf den Land schaftshaushalt hat bereits der Bergbau in der Latene zeit. Der anthropogene Einfluß auf die Geomorpho dynamik verstärkt sich zur Römerzeit durch intensive landwirtschaftliche Nutzung, Siedlungen und den Bergbau. Mit dem Rückzug der Römer verringert sich die Siedlungsaktivität, und es tritt eine Stabilitätsphase mit Regeneration der Vegetation und Bodenbildung ein. Die alamannische Landnahme wirkte sich nur in den lößbedeckten und klimabegünstigten Siedlungs gebieten des Oberrheintieflandes und der Vorbergzone aus. Insgesamt führten die Aktivitäten der vorrömi schen Eisenzeit und der Römerzeit zu den schwerwie gendsten anthropogenen Verändemngen im Unter suchungsgebiet während der drei Zeitscheiben. [Holocene e n v i r o n m e n t a l c h a n g e in t h e south e r n U p p e r R h i n e Valley a n d t h e B l a c k Forest] A b s t r a c t : The investigations of the Holocene environ mental changes in the southern Upper Rhine Valley and the Black Forest concentrate on the time slices II (55003000 BC) and III (1500 BC-500 AD) o f the DFG (German Research Organization) research program: „Environ mental changes o f the Geo-Biosphere during the last 15000 years." Despite o f a few neolithic findings in the climatically fa voured loess areas, a significant influence o f man on the natural landscape is not recognized until the Bronze Age (colluvial and alluvial sediments). An increase o f erosion caused by man is detectable from the pre-Roman Iron Age onwards, especially during the Latene. The causes are the expansion of farmland by the in creasing population during a time o f climatic deterio ration. A strong influence on to the natural ecosystem can be shown for the mining activities during Latene ti mes. T h e anthropogenic influence o f the geomorpho dynamics increases furthermore during the Roman pe riod through intensive farming methods, settlement ex pansions and mining. With the retreat o f the Romans the anthropogenic activities decline distinctively and a stable phase of vegetation regeneration and soil forma tion starts. The intrusion of the germanic tribe o f the „Alamannen" into the area is only detectable in the loess covered and climatically favoured areas o f the

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

Upper Rhine Valley and the Black Forest foothills. Altogether the environmental changes and anthropo genic influences on to the landscape was most prono unced during the Iron Age and the Roman period in the investigated region.

d a s A t l a n t i k u m mit d e m p o s t g l a z i a l e n W ä r m e o p t i m u m ( 5 5 0 0 bis 3 0 0 0 v. C h r . ) , w o d e r M e n s c h b e reits s p ü r b a r in d i e Naturlandschaft begann

den l ö ß b e d e c k t e n , klimatisch begünstigten len

1 Problemstellung u n d Einführung in das Untersuchungsgebiet Die

Untersuchungen

sehaftswandel

zum

d e s Oberrheintieflandes

wurden

Tei

deutliche

Eingriffe d e s M e n s c h e n seit d e m Ü b e r g a n g v o m Mittel-

zum

Jungneolithikum

( D E H N 1 9 8 8 , FINGERUN

holozänen

einzugreifen

(„Neolithische Revolution"). G e r a d e in

nachgewiesen

1991).

Lancl-

Zur d r i t t e n Z e i t s c h e i b e g e h ö r t das j ü n g e r e S u b b o D F G - real u n d d a s ältere S u b a t l a n t i k u m , a l s o d e r Z e i t „Wandel d e r G e o - B i o raum mit einsetzender intensiver Nutzung d e r

wurden

im Rahmen

Schwerpunktprogramms

des

sphäre während d e r letzten 1 5 0 0 0 J a h r e - Konti

natürlichen

nentale Sedimente als Ausdruck sich verändern

( 1 5 0 0 v . Chr. bis 5 0 0 n. C h r . ) . K u l t u r g e s c h i c h t l i c h

der

ist d i e s e r A b s c h n i t t b e s o n d e r s i n t e r e s s a n t für d a s

Umweltbedingungen"

durchgeführt,

und

Ressourcen

durch

den Menschen

z w a r i m r e g i o n a l e n T e i l p r o j e k t „Die p a l ä o ö k o l o -

Untersuchungsgebiet,

gischen Umweltbedingungen

B r o n z e z e i t ( 1 8 0 0 v. C h r . b i s 8 0 0 v. C h r . ) , d i e

im Oberrheintief

da \4ele

Funde

für d i e

land u n d Schwarzwald im Neolithikum u n d zur

vorrömische

Römerzeit

G e b u r t ) , d i e R ö m e r z e i t ( 1 . bis 4 . J a h r h u n d e r t n .

- Fluviale

Sedimente,

Böden

und

Eisenzeit ( 8 0 0 v. C h r . b i s Christi

R e l i e f als A r c h i v e " ( M a 5 5 7 / 1 1 ) . D a s D F G - S c h w e r

Chr.)

p u n k t p r o g r a m m steht i n V e r b i n d u n g m i t d e m I n

( 5 . / 6 . J h . n . Chr.) v o r l i e g e n .

ternationalen

Lind

die frühe a l a m a n n i s c h e L a n d n a h m e z e i t

Geosphären-Biosphärenprogramm

( I G B P ) . h i e r s p e z i e l l m i t d e m K e r n p r o j e k t „Past

Das

Untersuchungsgebiet

G l o b a l C h a n g e s " ( P A G E S ) . Ziel d e s F o r s c h u n g s

und

Südlichen Schwarzwald und das westlich

p r o g r a m m s ist e s , e i n e z u v e r l ä s s i g e K e n n t n i s d e r

vorgelagerte Oberrheintiefland,

E n t w i c k l u n g d e r G e o - B i o s p h ä r e in d e r j ü n g s t e n

lich in d i e r a n d l i c h e V o r b e r g z o n e u n d d i e O b e r

erdgeschichtlichen

erhalten

( A N D R E S et al. 1 9 9 3 , A N D R E S 1 9 9 4 ) . D i e s e

Vergangenheit

Kenntnis

umfaßt

d e n Mittleren

das naturräum

r h e i n t i e f e b e n e u n t e r g l i e d e r t wird ( A b b . 1 ) . F o r schungsobjekte bilden

d i e fluvialen

Sedimente

w i r d a l s u n a b d i n g b a r e V o r a u s s e t z u n g für d i e B e -

d e r T a l a u e n , d i e H a n g s e d i m e n t e in d e r F u ß z o n e

urteilung d e s g e g e n w ä r t i g e n Zustands d e r G e o -

d e s B e r g l a n d e s u n d die M o o r e s o w o h l in d e n N i e

B i o s p h ä r e Lind ihrer z u k ü n f t i g e n

Veränderungen

d e r u n g e n a l s a u c h a u f d e n H o c h f l ä c h e n u n d in

der Geo-Bio

den Karen des Schwarzwaldes. D i e Ablagerun

angesehen.

Die Veränderungen

sphäre werden aus natürlichen Archiven abgelei

g e n in d e n Talauen u n d a u f den

tet u n d zu a r c h ä o l o g i s c h e n Befu n d e n i n B e z i e

fallen ü b e r w i e g e n d in d i e Z e i t s c h e i b e n II u n d III

h u n g g e s e t z t . Damit s o l l e r r e i c h t w e r d e n , d a ß d i e

des Schwerpunktprogramms.

natürlichen

turräumlichen Einheiten (Bergland - V o r b e r g z o n e

Veränderungen

von anthropogenen sprechend

der Geo-Biosphäre

u n t e r s c h i e d e n w e r d e n . Ent

konzentrieren

sich die Untersuchun

gen des Schwerpunktprogramms scheiben

i m Spät-

a u f drei

u n d Postglazial

schiedlicher anthropogener

Z. B . i n d e n O b e r l ä u f e n d e r E n t w ä s s e r u n g s s y s t e m e z u r Erosion, in d e n mittleren u n d unteren La

insbesondere

d a s A l l e r ö d , a l s o d e r Zeit

über

Mitteleuropa

zuordbaren

verbreiteten

u n d ein

Laacher-See-Tephra (LST)

(SCHMINCKE & B O G A A R D 1 9 9 D - In d i e s e r Z e i t s c h e i be

Rahmenbedingun

s c h i e d e n e Prozesse a b , die im h o h e n Bergland,

abschnitt während u n d nach der Ablagerung d e r deutig

milieuspezifische

m i t unter

Einwirkung a u f die

d e r l e t z t e n Kaltzeit z u m H o l o z ä n g e w ä h l t , u n d

weit

- T i e f l a n d ) w e i s e n b e z ü g l i c h Relief, K l i m a u n d Vegetation

g e n auf. S o spielen sich zur g l e i c h e n Zeit ver

erste Zeitscheibe wurde der Übergang v o n

zwar

Die einzelnen na

Zeit

Umwelt. Als

Hangfußflächen

w a r die Umwelt n o c h weitgehend

menschlichen

Einflußnahme

unberührt

vonder (Über

gang vom Jung- zum Spätpaläolithikum), u n d die natürlichen klimatischen Veränderungen einschneidend

wirkten

auf die paläoökologischen

Rah

menbedingungen. D i e zweite Zeitscheibe umfaßt

g e n z u r Sedimentation in d e n T a l a u e n

führen.

G l e i c h e U r s a c h e n , w i e z. B . e i n K l i m a w e c h s e l , bewirken rungen

ebenfalls verschiedenartige

in d e n T a l a u e n

schaftsräume.

Aufgrund

Verände

der jeweiligen dieser

Land-

naturbedingten

U n t e r s c h i e d e s e t z t e n d i e a n t h r o p o g e n e n Aktivitä t e n w i e R o d u n g , A c k e r b a u o d e r BergbaLi i n d e n einzelnen

Landschaftsräumen

zu u n t e r s c h i e d l i

c h e n Z e i t e n u n d mit u n t e r s c h i e d l i c h e r

Intensität

u n d W i r k s a m k e i t e i n . S o tritt im U n t e r s u c h u n g s gebiet v o r allem d e r G e g e n s a t z z w i s c h e n d e m siedlungsfeindlichen

hohen

Schwarzwald

und

d e n G u n s t l a g e n d e s O b e r r h e i n t i e f l a n d e s auf. U m

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Obenheintiefland und Schwarzwald

Zartener Becken Endingen Rheinhausen

® Ehrenkirchen

A b b . 1: Ü b e r s i c h t s k a r t e s ü d l i c h e s O b e r r h e i n t i e f l a n d u n d S c h w a r z w a l d mit d e n U n t e r s u c h u n g s gebieten. Fig. 1: Map showing the southern Upper RTiine Valley and the Black Forest with the investigated areas.

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

diese anthropogenen Umwelteinflüsse wie auch die milieubedingten Umweltveränderungen des Holozäns erfassen zu können, wurden Auf schluß- und Bohrarbeiten an repräsentativen Stel len der verschiedenen naturräumlichen Einheiten durchgeführt. Dabei konzentrierten sich die Forschtingsarbeiten auf das Einzugsgebiet der Elz von den Quellmulden bis zur Mündung in den Rhein. Verstärkte Untersuchungen fanden zudem im Einzugsgebiet der Dreisam, vor allem im Zar tener Becken sowie im Gebiet Kaisersttihl - Tuni berg statt (Abb. 1). Ein zentrales Anliegen des Schwerpunktpro gramms ist es, verfeinerte Methoden für die zeitli che AuflösLing und Einordnung der natürlichen Archive zu erlangen. Dafür wurden bei den For schungsarbeiten archäologische Funde, sedimentologisch-geomorphologische und pedologische Indikatoren aLisgewertet sowie die Pollenanalyse eingesetzt. Hinzu kamen zahlreiche ^ - D a t i e r u n gen von organischen Proben (zumeist Holzkohle, s. Danksagung, Kap. 6). 2 Aktivitätsphasen i m Zartener Becken zur Zeit d e r K e l t e n u n d R ö m e r

Günstige Aufschlüsse entstanden 1995 und 1996 durch Brücken- und Wegebati an der Landstraße zur B31-Ost im Zartener Becken (Abb. 1), z. B . von der L 126 südwestlich Kirchzarten über den Hagenbach und den Krummbach. Seit 1997 konnten zudem Aufschlüsse entlang eines Rohrleitungsgrabens parallel zur L 126 aufgenommen werden, der von der Niederterrasse zwischen dem Gewann Fischerrain durch die holozänen Auen des Krummbachs und des Hagenbachs führt. Die Auenbereiche zeichnen sich dort durch ein bewegtes Kleinrelief aus. Besonders fallen die Terrassenstufen der holozänen Talaue auf sowie kleine langgezogene Rücken bzw. mulden- und kerbförmige Vertiefungen auf den Auenniveaus. Insofern war der Schnitt durch die Krummbach bzw. Hagenbachaue wichtig für die Untersu chung des Aufbaus und der Genese des Auen reliefs. 2.1 Aufbau u n d Altersstellung der Auenniveaus

Für einen Brückenbau der L 126 über die B31-Ost wurde Ende 1996 ein tiefer Einschnitt (ca. 8 m) in die Niederterrasse im Gewann Rotmatte bei Zar ten angelegt. Die Niederterrasse (370 m ü. NN) wird hier von einer ca. 25 cm mächtigen Auenlchmschicht überdeckt. Bei 20 cm u. G O F konnte ein fast vollständiger, unverrollter latenezeitlicher

Topf geborgen werden. Auf dem Gewann Rotacker wurden bereits zahlreiche archäologi sche Funde aus der Latenezeit gemacht. Hier wird auch im Vorfeld von Tarodunum (spätlatenezeitliches Oppidum) eine unbefestigte latenezeitliche Siedlung vermutet (mdl. Mitt. Dr. R. D E H N , Lan desdenkmalamt Freiburg). Der Fund belegt eine Überflutung der Niederterrassenfläche noch nach dem ersten bzw. zweiten vorchristlichen Jahrhun dert. Die Höhenlagen der Auenseclimente geben zusätzlich einen Hinweis auf die außerordent liche Stärke des dazu notwendigen Hochwassers, denn die etwa 10 m entfernt gelegene Niederterrassenkante weist eine Höhe von über 3 m über dem rezenten Auenniveau auf! Es ist aber durchaus möglich, daß das Flußbett der Dreisam zur Zeit der Überschwemmung höher lag und die Eintiefting und damit der große Höhenunter schied zur Niederterrasse erst in der Neuzeit er folgte. Vergleichbare Beobachtungen liegen aus den Schwarzwaldtälern südlich von Freiburg vor, z. B . aus dem Norsinger Grund ( Z O L L I N G E R & B U C H E R 1989). Das oberste Niveau der holozänen Knimmbachaue (368,0 m ü. NN) liegt nahe der Niederterrasse und wird von einem 35 cm mächtigen lehmigen Auenboden aufgebaut, der wiederum von einem 75 cm mächtigen Schotterkörper in lehmiger Ma trix unterlagert wird. Dabei handelt es sich um ein Auensediment, das aus umgelagerten Niederterrassenschottern bzw. holozänen Fhirsschottern mit z. T. großen Blöcken und Lehm besteht. Dar unter folgen die ungestörten Niederterrassenschotter. Das zweite Krummbachauenniveau (366,5 m) re präsentiert den Auentyp mit 120 cm Auenlehmdecke ohne Geröllanteil, in dem auch Ziegelreste gefunden wurden. Das unterste Krummbach auenniveau (366,0 m) hingegen zeigt den Wech sel zwischen Feinmaterial und Schottern entspre chend der Lage des Krummbachs (Abb. 2). Ein ehemaliges Bachbett des Krummbachs wurde an geschnitten (Querprofil in Abb. 2). Es kann auch oberflächlich noch verfolgt werden. Eine Holz kohlenprobe aus einer Sandlage unter dem Krummbachschotter und dem älteren Auenlehm ergab ein Alter von 617 ± 54 Jahren (Hd 19301). Es handelt sich also um eine hochmittelalterliche Ablagerung (cal AD 1305 bis 1410), die der Auenlehmphase 7 zuzuordnen ist (Tab. 1). Der Aufschluß zwischen Krummbach und Ha genbach zeigt eine fast 90 cm mächtige Auenlehmdecke (Abb. 3), in der bei 26 cm u. G O F ei-

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald

die Auenlehmdecke aus schluffigem Lehm, in der mittelalterliche Erstes Krummbachauenniveau und neuzeitliche Scherben (Kera mik aus dem 17. Jh. n. Chr.) vorka men, bis 40 cm u. GOF. An man chen Stellen traten auch Sand- und Schotterlinsen im Auenlehm auf. Im Liegenden folgt zwischen 40 "und 75 cm u. GOF ein dunkelbrau G 4, X , Gr 1, ner schluffig-toniger Lehm mit ein Krummbachschotter <=>o lehmige Matrix (sL) O O _ gelagerten Schottern und sogar 90 Blöcken. Der hohe Humusanteil Auenlehm L, Gr läßt auf einen begrabenen Ah-Ho(Ziegelbruchstücke) rizont schließen. Das besondere an dieser Sedimentschicht war der Ge viel Holzkohle (Probe bei 165 c m ) halt an Scherben, die zu einem rö mischen Topf zusammengesetzt G 4, X , Gr 3 O o ° o ° o werden konnten. Farblich abge Niederterrassenschotter Blöcke > 25 cm 0 <=, <=. O o lehmige Matrix (sL) setzt von dieser dunkelbraunen Schicht folgt ein gelbliches, mit Gertillen und Blöcken angereicher tes Auensediment aus tonigem Ouerprofil: Krummbachaue Lehm, in dem in unterschiedlicher Aufschluß ehemaliges Bachbett Tiefe Holzkohlestückchen vorka cm u. G O F men. Die Datierung von Holzkohle Auen in einer Tiefe zwischen 110 und lehm 130 cm u. GOF ergab ein Alter von Krummbach 3189 ± 60 BP (Hd 18301), eine wei schotter Auen tere Probe 92 cm u. GOF wies hin lehm gegen ein weit höheres Alter von 7191 ± 70 BP (Hd 18298) auf. Der Altersunterschied erklärt sich aus Nieder einer Umlagening bzw. rinnenhaf terrasse ten Eintiefung des älteren Schotter körpers; die tiefer u. GOF liegende Holzkohle ist einer jüngeren Schot Abb. 2: Erstes Krummbachauenniveau, Zartener Becken, darge terfüllung in einer Rinne oder ei stellt an einem Aufschluß ( o b e n ) und im Querprofil (unten). Fig. 2: First alluvial level of the Krummbach-river, Zartener Becken. nem Kolk zuzuordnen. Die Basis des Aufschlusses besteht schließ lich aus Schottern und Sanden des Würmglazials. ne Scherbe, wahrscheinlich römischen Alters, ge funden wurde. Bei 42 cm u. GOF trat ein Holz kohleband auf. Die Probe daraus enthielt jedoch Südlich des Hagenbachs setzt sich eine ähnliche zu wenig C für eine Datierung. Die obere AuenAbfolge der Auensedimente bezüglich der Kornlehmdecke ist durch ein Sandband in 30 cm Tiefe größenzusammensetzung fort. Als repräsentati in zwei Pakete gegliedert. Die untere Auenlehm- ves Beispiel wird der Aufschluß Hagenbachaue decke bis 88 cm u. GOF hat einen geringen Anteil am Rande der Niederterrasse herangezogen. Un an Gerollen und ist sehr arm an Holzkohle. Dar ter einem 40 - 60 cm mächtigen humosen Auen auf folgt bis 130 cm u. G O F ein Schotterpaket in lehm (Ah-Horizont) folgt ein toniger Lehm mit lehmiger Matrix. Die Gerolle (bis zu 15 cm im Steinen, die etwa 40 % der Aufschlußfläche aus Durchmesser) stammen aus dem Niederterras machen. Darunter folgen bis in 160 cm Tiefe um senschotter und wurden im Holozän umgelagert. gelagerte Schotter mit Ziegelresten, die wegen ih Darunter kommen bis zur Aufschlußgrenze bei rer groben Herstellung vermutlich aus eisenzeitli 270 cm u. GOF ungestörte Niederterrassenschot cher Produktion stammen. An der Basis sind bis ter mit Blöcken (über 30 cm im Durchmesser) vor. 440 cm Tiefe die Niederterrassenschotter aufge Im Aufschluß Hagenbach-Brücke (Abb.4) reicht schlossen. Krummbachaue / Zartener Becken: 17.7.1997 TK 25 8013 Freiburg - SO RW 342145 HW 531525 Aufschlußgrenze bei 180 cm

l 4

RÜDIGER MÄCKEL & ARM; FRIEDMANN

T a b . 1: H o l o z ä n e A u e n l e h r n p h a s e n im Mittleren u n d S ü d l i c h e n S c h w a r z w a l d u n d

Oberrheintiefland.

Tab. 1: Holocene phases o f alluvial sedimentation in the Central and Southern Black Forest and Upper Rhine Valley. Phase

Kulturperiode

Lokalität

Korngröße

Neolithikum

Zartener B e c k e n

tL. X

1 4

Bronzezeit

Zartener B e c k e n

l 4

Vorrömische

Zartener B e c k e n

Scherbe

Staufener B u c h t

Scherben

Eisenzeit (Latenezeit)

uL, X

1 4

Glottertal (Denzlingen)

1 4

Zartener B e c k e n

IS, X

1 4

Lahr-Emmendinger

Mittelalter

Möhlintal

Schiltach

Möhlintal

slU

Mittl. Elztal

L. X

Brettenbachtal

sL, X

Zartener B e c k e n

Grobmaterial Hänge

D i e A u e n s e d i m e n t e in d e n A u f s c h l ü s s e n d e s Zar 14

Mittl. Elztal

Auensedimentation C,-Datierungen

und

archäologische Funde verschiedenen Auenlehrn

1 4

wird

C, Scherben

sL, X

Brettenbachtal

2.2 P h a s e n u n d U r s a c h e n d e r v e r s t ä r k t e n

1U/S

Zartener B e c k e n

Neuzeit

, 4

Sulzbachtal

( 1 7 . u. 18. J h . )

C, Scherben

tS, X

Vorberge (Bleichbachtal)

tener B e c k e n s sind durch

utL

(Sulzbachtal)

(5.-7. Jh.)

(14.-15. Jh.)

1 4

Markgräflerland

Frühmittelalter

Hochmittelalter

Altbachtal

(10.-12. Jh.) 7

(Möhlintal)

Römerzeit

Datierung durch

1 4

, 4

Keramik l 4

Keramik

die

starke

angenommen.

Diese

Entwaldung muß

bereits

der zu

v o r r ö m i s c h e r Zeit e i n g e s e t z t h a b e n , d a d e r B a u und

Feuerholzverbrauch

in d e r l a t e n e z e i t l i c h e n

Siedlung Tarodunum ungeheure M e n g e n an Holz

p h a s e n z u z u o r d n e n ( T a b . 1 ) . D a s älteste A u e n s e -

v e r s c h l u n g e n hat. V o n d e n e n t w a l d e t e n u n d teil

diment des Holozäns, ein toniger Lehm reich an

weise

B l ö c k e n u n d S t e i n e n , s t a m m t d a n a c h a u s d e m At-

konnten

lantiktim ( Z e i t s c h e i b e I I ) . E i n e v e r s t ä r k t e

ihrer

Bodendecke

entblößten

erhebliche M e n g e n an

Hängen

Lockermaterial

Auen

abgetragen werden. Ähnliche Ablagerungen sind

s e d i m e n t a t i o n ist j e d o c h erst für d i e Z e i t s c h e i b e

auch von der W e s t a b d a c h u n g des Schwarzwal

III a u s z u m a c h e n .

S i e b e g i n n t in d e r B r o n z e z e i t

d e s b e k a n n t , z. B . i m A l t b a c h t a l n o r d ö s t l i c h F r e i

(Auenlehmphase

2) und

b u r g . D o r t fand im a u s g e h e n d e n S u b b o r e a l e i n e

tritt v o r a l l e m in

der

v o r r ö m i s c h e n E i s e n z e i t ( A u e n l e h m p h a s e 3) Lind

Schotterakkumtilation

in d e r R ö m e r z e i t a u f ( A u e n l e h m p h a s e 4, T a b . 1 ) .

rungen

Als

H o l z k o h l e in d e r L a t e n e z e i t z w i s c h e n 2 1 5 0 ± 6 0

Ursache

für

die

hohe

Sedimentfracht

mit

folgten,

die

statt, nach

worauf l 4

Lößablage-

C-Datiemngen

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald

anzutreffen. Aufschluß Krummbach-Hagenbachaue

c m u. G O F

lung u n d

Zartener B e c k e n : 2 4 . 7 . 1 9 9 7

z u n g , d i e s i c h a u c h in d e m

30 32

gen Auftreten

ten ( A u e n l e h m p h a s e 7 ) widerspie gelt.

Auffallend sind an d e n Aufschlüs

s'L

Auenlehm, bei 2 6 c m Scherbe

sen

Sandband

s e d i m e n t e ( A b b . 3 u n d 4). S i e w e i

Auenlehm

sen

( w e n i g Holzkohle)

auf

häufige

katastrophale

H o c h w a s s e r hin, b e i d e n e n d i e T a l auen

G 3 , X , Gr 2 Blöcke < 1 5 c m 0 lehmige Matrix ( L )

ent

(bei 4 2 c m C - P r o b e )

, 4

o <=>

und

b a c h a u e die schotterreichen Auen

viel Holzkohle

L,G

Hagenbach-Brücke

l a n g d e r R o h r l e i t u n g in d e r H a g e n -

Auenlehm L

Auensedimen

4«

o 3o o

von

Nut häufi

HW 531522

S, Gr 2, X 1

o o

landwirtschaftliche

RW 342145 Aufschlußgrenze bei 2 7 0 c m

fl.NN

Besied

Krummbach-Hagenbachaue/ T K 2 5 8013 Freiburg-SO

366 m

Erst im H o c h m i t t e l a l

ter e r f o l g t e e i n e d i c h t e r e

stark

überprägt

Ähnliche

Schotter

wurden.

Hochwasserereignisse

katastrophalen Ausmaßes ereigne ten sich im Juli 1 9 8 7 u n d im D e

zember G 5 , X , Gr 3

Niederterrassenschotter,

Sie l i e f e r t e n

die

aktuelle

einen fluviale

Schotter überwiegend

Geomorphodynamik

lehmig-sandige

kantengerundet. P a r a - und

(MÄCKEL &

RÖHRIG

1 9 9 1 , MÄCKEL

Matrix ( s L )

Orthogneise, Metatexite.

ZOLLINGER

1995):

Die

Blöcke > O

1991-

Einblick

3Ocm0

o o°o°o

des

strömenden

der

Talauen &

Ergebnisse

Hochflutwassers

waren Erosionsformen wie Rinnen u n d Rillen, Abrißkanten u n d Aus

Ooo°o 270

O CD

kolkungen.

Als

scheinungen Sand-

und

Blöcken

auf

Akkumulationser

traten

geschlossene

Steindecken oder

eine

mit

lockere

A b b . 3: A u f s c h l u ß K r u m m b a c h - H a g e n b a c h a u e , Z a r t e n e r B e c k e n . S c h o t t e r s t r e u . B e i n o r m a l e m Frühwerden diese Fig. 3: Alluvial sequence in the Krummbach-Hagenbach-alluvial j a h r s h o c h w a s s e r Grobmaterialablagerungen wieder piain, Zartener Becken. v o n Feinmaterial überdeckt. Ein BP und

2 2 9 0 ± 7 0 B P im Altbachtal abgelagert

dichter Wechsel v o n katastrophalen u n d

norma

l e n H o c h w a s s e r n führt zur B i l d u n g e i n e s s c h o t

w u r d e n ( M Ä C K E L & Z O L L I N G E R 1 9 9 5 , S. 9 5 ) .

t e r r e i c h e n A u e n s e d i m e n t s , das v o r a l l e m für T ä l e r Die S c h e r b e n des r ö m i s c h e n Topfes im Aufschluß

d e r h o h e n M i t t e l g e b i r g e mit g r o ß e r R e l i e f e n e r g i e

H a g e n b a c h b r ü c k e (Abb. 4) w e i s e n auf e i n e rö

typisch

merzeitliche Siedlung

führung

Zartener

Becken

hin

ist. G e f ö r d e r t

wird

die h o h e

Groblast

d e r F l ü s s e d u r c h die o b e n b e r e i t s er

(villa rustica?). D a die S c h e r b e n unverrollt w a r e n ,

w ä h n t e intensive Nutzung der Hänge. E i n e weite

k ö n n e n s i e n i c h t w e i t transportiert w o r d e n

re D u r c h m i s c h u n g v o n Steinen und Feinmaterial

sein.

Als U r s a c h e für die A b l a g e r u n g ist e i n G r o ß e r e i g

geschieht durch Pflugarbeit

nis a n z u n e h m e n , b e i d e m s c h o t t e r r e i c h e s H o c h

Talauen.

im O b e r b o d e n

der

flutsediment abgelagert w u r d e . G e g e n E n d e der R ö m e r z e i t ist e i n e A u f g a b e d e r S i e d l u n g e n eine Abwanderung

der

Bevölkerung

und

anzuneh

men. Allmählich erholte sich der Wald

wieder

3 Landschaftswandel in der V o r b e r g z o n e Die Untersuchungen

zum Landschaftswandel

und bildete einen wirksamen Schutz g e g e n ü b e r

d e r V o r b e r g z o n e d e s n ö r d l i c h e n M a r k g r ä f l e r Hü

Abtragung.

gellandes und

Es herrschte somit eine P h a s e g e o -

der

südlichen

Freiburger

Bticht

m o r p h o l o g i s c h e r Stabilität mit B o d e n b i l d u n g a n

konzentrierten sich a u f die Täler d e s Sulzbachs

d e n H ä n g e n u n d in d e n T a l a u e n . W ä h r e n d

u n d d e r M ö h l i n ( A b b . 1). B e s o n d e r s w i c h t i g für

der

a l a m a n n i s c h e n Landnahmezeit sind im Zartener

die

B e c k e n - im G e g e n s a t z z u m

rungsprozesse

Oberrheintiefland

und der Vorbergzone - k e i n e Siedlungsaktivitäten

paläoökologische

kohlelagen und

waren die

Einordnung die

der

reichhaltigen

AblageHolz

archäologischen Funde

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

1052 ± 44 J . BP bzw. cal. AD 975 bis 1025 (Hd-18275). Die Proben Aufschluß Hagenbach-Brücke, Zartener Becken Hagenbachbrücke/ der unteren Holzkohlebänder in Zartener Becken: 2 6 . 1 . 1 9 9 6 dem Sand-Schlick-Körper hatten T K 2 5 8013 Freiburg - SO RW 342145 ein Alter zwischen 9 4 6 ± 31 und HW 5 3 1 5 2 0 979 + 29 J. BP bzw. cal. Al) 1025 Aufschlußgrenze bei 2 2 5 cm bis 1165 (Hd-18370 bis 18372). Ei Ah ne weitere Probe (165 cm u. GOF) Auenlehm im Schotterkörper der aufgefüll (Neuzeitliche Keramik 17. Jh. n. Chr.) ten Rinne ergab ein Alter von Bodenbildung in schluffig1045 ± 39 J. BP bzw. cal. AD 985tonigem Lehm mit Schottern 1025. Nach den Datierungen wenig gr. Blöcke gehört der Auenlehm Z L i r mittel - konv. "C-Alter 7191 ± 7 0 B P alterlichen Sedimentationsphase Block-/steiniger Auenlehm. tL (Auenlehmphase 6, Tab. 1), die (Holzkohle) - konv. C-Alter 3 1 8 9 ± 6 0 B P auch an anderen Stellen der Vor bergzone durch Keramik und M C Daten nachgewiesen wurde ( M Ä C K E L 1997). Neuzeitliche Au Niederterrassenschotter enlehme (Auenlehmphase 8) u. Sande wurden ebenfalls in der Neuma gen-Möhliner Niederung, und zwar im Neubaugebiet Ehrenstet ten, gefunden ( M Ä C K E L & R Ö H R I G 1991, S. 306). Die MC-Datierung A b b . 4: A u f s c h l u ß H a g e n b a c h - B r ü c k e , Z a r t e n e r B e c k e n . einer Holzkohleprobe an der B a Fig. 4: Alluvial sequence Hagenbach-bridge, Zartener B e c k e n sis des Auenlehms (slU) 80 cm u. GOF ergab ein ^C-Alter (BP) von 240 ± 38 Jahren den Baugruben im Möhlintal bei Fhrenkirchen (K-3095). In der Baugrube bei Bollschweil konn und Bollschweil. te der neuzeitliche Auenlehm vom mittelalterli chen Auenlehm im Liegenden durch Scherben 3.1 Aufbau u n d Alter d e r S e d i m e n t e funde unterschieden werden. i m Möhlintal Im Aufschluß Niedermatten wurden in der Im Industriegebiet Niedermatten ergaben sich fol oberen Lage der Schotter eine Schlacke und wei gende Sedimentlagen (Abb. 5): Die Auenlehmtere Holzkohlestücke gefunden (Abb. 5). Die decken aus überwiegend schluffigem Lehm oder Schlacke wurde von Prof. Dr. J . O r r o , Institut für lehmigem Schluff sind an den meisten Stellen Mineralogie, Petrologie und Geochemie der Uni zwischen 50 und 100 cm mächtig. Darunter er versität Freiburg, durch eine Dünnschliffanalyse scheinen Sand-Schlick-Wechsellagen und Schot und Untersuchung im Auflichtmikroskop als terbänder. Der geschlossene Schotterkörper be Fayalith bestimmt und stellt eine Verhüttungs ginnt zwischen 100 und 150 cm u. G O F und ist schlacke dar. Der Schotterkörper kann mit den nach o b e n hin von Schlickbändern durchzogen. sandigen Schottern korreliert werden, die in ei Die Aufschlußgrenzen liegen bei 230 cm u. GOF. nem naheliegenden Kanalisationsgraben aufge Zur Möhlin hin (Richtung SSW) wurde der Schot schlossen waren (Abb. 6). Dort lagen in 160 cm terkörper durch eine Rinne oder einen Mäander Tiefe Scherben, darunter ein großes Stück. Nach bogen ausgeräumt. Die Eintiefung wurde später der Bestimmung von Dr. R. D E H N und Prof. Dr. G. mit Sand- und Schlicklagen wieder aufgefüllt. F I N G E R L I N (Landesdenkmalamt Baden-Württem In diesen Sand-Schlick-Wechsellagen treten in berg, Archäologische Denkmalpflege) gehören etwa 75 bis 145 cm u. GOF Holzkohlebänder auf die Scherben zu einem Gefäß aus der Spätlatene(Abb. 5). Einzelne Holzkohlestücke hatten eine zeit (2. bis 1. Jh. v. Chr.). Aufgrund der horizonta Größe von bis zu 4 cm im Durchmesser. Aus je len Ablageaing und des Erhaltungszustandes der dem Holzkohleband wurden Proben für die M C großen Scherben im Schotterkörper ist anzunehDatierung entnommen. Die Proben aus dem men, daß diese nicht oder nur kurz im fluvialen obersten Holzkohleband, das bei 55 cm u. GOF Milieu verlagert wurde. Demnach wurde der den Auenlehm (lehmiger Schluff) von den SandSchotterkörper wohl im jüngeren Subatlantikum Schlick-Wechsellagen trennt, ergab ein Alter von l4

OO o O

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald 14

abgelagert. Diese Annahme wird durch die C Datierung von Holzkohle gestützt, die aLis einer Sandschicht zwischen zwei Schotterlagen, 115 cm u. GOF, entnommen wurde. Das C-Alter (BP) betrug 2260 ± 55 Jahre, das Kalenderalter lag bei 400 - 190 v. Chr. (Kl 3640). 14

3.2 Einwirkung des M e n s c h e n auf die Landschaftsgenese innerhalb der Zeitscheibe m

In den Tälern der Möhlin und des Sulzbaches wurde im ausgehenden Subboreal bzw. im frühen Subaüantikum eine verstärkte Schotterakkumulation beobachtet ( M Ä C K E L & Z O L L I N G E R 1995). Wahrscheinlich geht der geomorphologische Umbruch zu vermehrter Akkumulation auf die Eingriffe des Menschen in der vorrömischen Eisenzeit (ab 800 v. Chr.) und besonders in der Latenezeit (ab 500 v. Chr.) zurück. Wirtschaftliche Aktivitäten aus dieser Zeit wie die Anlage von Siedlungen und der Bergbau bedingen einen großen Holzbedarf. Dazu kommt die landwirt schaftliche Nutzung des Umlandes (Rocking, Waldweide). Die weit verbreitete Abholzung der Hänge hatte eine verstärkte Abspülting von Lockermaterial zur Folge, das in den Hangfüßzo nen oder in den Talauen abgelagert wurde. Als Ursache für den einschneidenden Landschafts wandel werden die Bevölkerungszunahme Lind ein feuchteres und kühleres Klima (Abnahme der mittleren Jahrestemperatur um 2 bis 3°C nach Ri DI.OFE 1980) angenommen. Die Auswertung von Fundkarten (u. a. von S C H M I D T & STÜLENAGEL 1965, M Ä H L I N G 1982) zeigt eine Zunahme der Siedhingen sowie eine ALisdehnLing und Intensi vierung der Anbauflächen, u. a. durch besseres Gerät, Lim mehr Nahrungsmittel produzieren zu können. Eine weitere Ursache der starken SchotterakkumLilation ist in den Bergbauaktivitäten der Latene zeit zu suchen. Diese These wird unterstützt von anthropogenen Schwermetallanreicherungen in den entsprechenden Auensedimenten (FOELLMER, H O P P E & D E H N 1997). Einen zusätzlichen Beleg für den latenezeitlichen Bergbau liefert die Schlacke im Schotterkörper in Verbindung mit dem latene zeitlichen Scherbenfund'(Abb. 5 und 6). Eine spürbare Auswirkung auf die Hangabtragung Lind Flußdynamik hatten auch die Eingriffe der Römer in den Landschaftshaushalt, wie die Auswertung von Aufschlüssen im Sulzbachtal bei Sulzburg ergaben. Hier wurden die 2 bis 2,5 m mächtigen holozänen Schotterpakete aus vorrömischer Zeit, die sich durch eine Bodenbildung in

sand- und kiesreichen Auensedimenten abgren zen ließ, während der Römerzeit von einer neLien Schotterdecke überschüttet ( Z O L L I N G E R & M Ä C K E L 1989, M Ä C K E L & Z O L L I N G E R 1995). Die zeitliche Ein ordnung erfolgte durch MOAnalysen Holz kohleproben, die aus Sandschichten zwischen den Schottern entnommen wurden und ein Ka lenderalter von 20 v. Chr. - 250 n. Chr. bzw. 40 v. Chr. - 355 n. Chr. (KI 2413 und 2412) ergaben. Die römerzeitliche Sedimentschüttung wird wieder um durch eine Ruhephase mit Bodenbildung von den mittelalterlichen Auensedimenten getrennt, die nach C-Datierungen von Holz und Holz kohle ein Kalenderalter zwischen 1055 und 1295 n. Chr. (KI-2415 u. 2416) ergaben. v

Die verstärkte Akkumtilation in den Talauen steht im Zusammenhang mit der zunehmenden Wald zerstörung, die auf den erhöhten Bedarf an Brenn- und Bauholz für den Erzbergbau, die Ver hüttung bzw. den Siedlungsbau zurückzuführen ist. Auf den tiefgreifenden Landschaftswandel an der Westabdachung des Südschwarzwalds seit der Römerzeit weisen verschiedene montan archäologische Arbeiten hin (u. a. ZIMMERMANN 1990.

1990. 1996).

S T E I ER

LUDEMANN

STEUER

ZIMMERMANN

1993a,b;

Als Beispiel für eine aktive Hangdynamik dient der Aufschluß im NeLibaugebiet Britzingen (Markgrätler Vorbergzone zwischen Badenweiler tind Stilzburg). Dort finden sich in der Bergfußzone nordöstlich des Ehebachs 2 bis 3 m mächtige Lößlehmablagerungen, die nach einer O D a t i e rung von eingelagerten Holzkohlestücken um 3130 ± 140 BP, also in der Bronze- bis Hallstattzeit (jüngeres Subboreal) abgelagert wurden ( M Ä C K E L & R Ö H R I G 1991). Ebenfalls aus der Zeit vom Jün geren Subboreal bis zum Älteren Subaüantikum stammen die von Z O L L I N G E R (1990) aufgenomme nen Kolhivien (sandhaltiger Schwemmlöß) am Ausgang der Norsinger Schlucht bei Ehrenstetten (Tab. 2). 14

4 Die Lößsohlentäler u n d Schwernrnfächer a m Kaiserstuhl und Tuniberg

Die Untersuchungen beschäftigen sich mit dem ALifbaLi der Lößsohlentäler und Schwemmfächer sowie den Erosions- und Akkumulationsprozes sen an den Hängen und im Talbereich des Kaiserstuhls und Tunibergs (Abb. 1). Im Mittelpunkt steht die Zeitscheibe III (1500 v. Chr. bis 500 n. Chr.), kultLirgeschichtlich der Zeitraum von der Bronzezeit bis zur Römerzeit (Kap. 1). Das cha rakteristische Sediment in d e n Hangkolluvien dieser Gebiete ist d e r Schwemmlöß. Er ist a q u a -

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

Profil Gewann Niedermatten, Ehrenstetten Lage: T K 25:8012, R W 3404775, H W 5310025 u. GOF

Abb.

234 m ü. NN

5: A u f s c h l u ß 1 ( B a u g r u b e ) i m G e w a n n N i e d e r m a t t e n , E h r e n k i r c h e n . Fig. 5: Alhivial section 1 in Niedermatten, Ehrenkirchen.

tisch umgelagert und im Unterschied zum Primär löß kalkarm oder entkalkt, geschichtet und insta bil. Die Korngrößenzusammensetzung bleibt je doch weitgehend erhalten, und der Schluffanteil dominiert jeweils. Im Schwemmlöß bzw. Kolluvium kommen jedoch auch gröbere Materialien wie Sand, Grus oder Schnecken vor. Schwemmlöß bzw. Kolluvium kann auch heute noch bei Stark regenfällen entstehen. Vor allem an den B ö schungen der Rebterrassen und an den Hohlwe gen wurden verschiedene Abtragungsprozesse und Erosionsformen im Löß aufgenommen ( M Ä C K E L 1997). Bei den Tälern des Kaiserstuhls und Tunibergs handelt es sich nicht um Kastentäler oder Lößschluchten, sondern um eine eigene Form ( F R I E D M A N N & M Ä C K E L 1998). Die Täler sind über wiegend Sohlentäler, die durch anthropogene Überprägung (teils Terrassierung) mit einem scharfen Knick in die Hangbereiche übergehen. Der Begriff Lößsohlental bzw. seitlich terrassiertes Lößsohlental beschreibt die Talform besser. 4.1 B o h r p r o f i l e i m S p ü h r e n l o c h t a l b e i Oberbergen

Bis heute ist nicht geklärt, unter welchen Umstän den und innerhalb welcher Zeiträume die Aus bzw. Umformung der Täler im Kaiserstuhl zu Löß-

sohlentälern vor sich ging. Im Gewann Spühren loch bei Oberbergen im Kaiserstuhl wurden da her mehrere Bohrungen niedergebracht, um den Aufbau und die Genese der Lößsohlentäler zu er forschen. Die Profilabfolgen der fünf Bohrungen im unte ren Talabschnitt waren recht unterschiedlich je nach Lage im Querprofil. An den Talseiten wurde schon nach etwa 3 m u. GOF der Primärlöß er reicht. Bei zwei Bohrungen am Rande des Rück haltebeckens konnte das Tal vollständig durchteuft werden, wobei zwischen 7 2 0 cm bis 745 u. GOF im Grundwasserniveau die Verwitte rungszone des Anstehenden bzw. periglazialer Schutt erreicht wurde (Abb. 7). Die Vergleyung durch periodische Staunässe beginnt bei den tie feren Bohrungen 3, 4 und 5 bei etwa 300 cm u. GOF. Bohrung 4 (273 m ü. NN), die in der Tal mitte in einer Rinne liegt, soll hier detailliert er läutert werden (Abb. 8): Als Folge der Rebumlegungen und des 1977 gebauten Rückhalte beckens besteht die heutige Oberfläche bis 130 cm Li. GOF aus anthropogen aufgebrachtem Material. Darunter tritt der humose A-Horizont des früheren Oberbodens (fAh) auf. Dann folgt bis 67 cm u. GOF Kolluvium mit einzelnen steini gen und sandigen Lagen, nur unterbrochen von einem 4 cm mächtigen humosen B a n d bei 251 bis

Holozäner Umdschaftswandel im südlichen Obenheintiefland und Schwarzwald

Gewann Niedermatten, Ehrenkirchen TK 25, 8012 Freiburg i. Br.-SW (RW 3404783 / HW 5310250) Ah - Horizont utL Bodenprobe 1-25

I 1

Torfprobe liegt bei 2465 ± 26 BP (Abb.8). Bis 690 cm u. GOF ist Kol luvium und Lößlehm anzutreffen und von 6 9 0 bis 717 cm u. G O F eine weitere Torflage direkt über einer mächtigen Steinschicht mit sandiger Matrix. Aus der Torflage wurde wie derum eine Probe für die C-Datiemng entnommen, die ein Alter von 2530 ± 27 BP ergab (Abb. 8). Der Steinhorizont besteht aus kantigen Steinen in einer breiigen Sandmatrix, die sich im Grundwasserniveau be findet und sich bis zur Endtiefe in 855 cm u. G O F fortsetzt. Alle Steine stammen von Essexiten, einem Subvulkanit, der im ganzen Tal das Mut tergestein bildet. Daraus kann ge schlossen werden, daß es sich hier wohl um eine periglaziale Deck schicht oder eine basisnahe Schutt decke handelt. 14

Schotter, tL

. 2 : Bodenprobe 2-60 sL

tL, Gleymerknule

TT) Bodenprobe 3-90

Kies, Sehotter (kristallines Gestein) Holzkohl«

Prob» für "C-Analvse (400-1S0v.Chr; Kl-3»t0). Y'T) Bodenprobe 4-120

La?

GRENZE DER DURCKWUR2ELUNQ Seherben

Der schematisierte Aufbau des Löß sohlentales Spührenloch (Abb. 7) T zeigt, daß der Primärlöß, der den an Schotter (kristallines Gestein) stehenden Essexit überlagert, in der Talmitte ausgeräumt wurde. Diese Rinne oder Vertiefung ist in ihren un teren Bereichen teilweise durch Schutt- und Steinlagen, überwie GRENZE OER AUFSCHLUSSTIEFE gend jedoch durch Kolluvium, ver füllt. Die sich anschließenden Tal hänge sind terrassierte Rebflächen bis zu einer Höhe von ca. 300-385 m, ab welcher sich Laubwald an Abb. 6: Aufschluß 2 (Kanalisationsgraben) im Gewann Nieder- schließt. Das Talquerprofil ist asym matten, Ehrenkirchen. metrisch mit einem steileren Ost Fig. 6: Alluvial section 2 in Niedermatten, Ehrenkirchen. hang und einem flacheren West hang. Das Lößsohlental wurde an mehreren Stellen auf ganzer Länge durchbohrt 255 cm u. GOF. Dieses Bändchen enthielt zahl reiche organische Reste, von denen Proben ge und durch Pürckhauerbohrungen an den Seiten nommen wurden. Von 467 bis 470 cm u. G O F tritt ergänzt. Über archäologische Funde konnte eine ein weiteres Torfband auf, worauf bis 564 cm u. frühe keltische Siedlungsaktivität in diesem Ge GOF wieder Kolluvium folgt. Bei 530 c m u. GOF biet nachgewiesen werden (s. u.). Die verschie lagen ein Knochenstück und gebrannter Lehm. In denen Torfschichten zeigen Ruhephasen an, in der darunterliegenden Lößlehmschicht, die nach denen eine Konsolidierung der Geomorphodynaunten durch eine 11 c m mächtige Sand- und mik erfolgte. Die Ursache liegt wahrscheinlich in Steinlage begrenzt wird, wurde Ziegelbruch ge der abnehmenden wirtschaftlichen Nutzung die funden. Danach folgt wieder Kolluvium bis 565 ses Raumes und damit in der geringeren anthro cm u. GOF. In 628 cm u. G O F wurde im Kolluvi pogenen Beeinflussung des Sedimentationsgeum ein bronzezeitliches Scherbenbmchstück ent schchens. Die C,-Datierungen ermöglichen eine deckt. Bei 656 bis 665 cm u. GOF tritt eine weite absolute zeitliche Einordnung dieser Phase und können den Beginn der Umformung des re torfige Schicht auf, aus der Proben für die 0 Datierung entnommen wurden. Das Alter dieser Spührenloches zum Lößsohlental festlegen. Der SchJickbander

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

Tab.

2 : H o l o z ä n e Phasen der Kolluvienbildung im Oberrheintiefland u n d Schwarzwald. Tab.

2: Holocene phases o f colluvial sedimentation in the Upper Rhine Valley and in the Black Forest.

Phase

Kulturperiode

Lokalität

Korngröße

Datierung durch

Neolithikum

Kaisersruhl (Endingen)

Scherben

Bronzezeit

Markgräflerland (Ehebachtal)

IU ( L ö ß l e h m )

, J

Kaisers tuhl (Spührenloch) (Ellenbuch) 1U ( L ö ß l e h m ) IU

Scherbe

(Lößlehm) 3

Vorrömische

Kaiserstuhl (Spührenloch)

Eisenzeit

Westabdachung (Altbachtal)

(Latenezeit)

(Norsinger Grund)

Römerzeit

IU ( L ö ß l e h m )

C, Scherbe

uL, X

IU, S

l 4

Kaiserstuhl (Spührenloch)

Alamannische

Lahr-Emmendinger-

Landnahme- und

Vorberge (Bleichbachtal)

C C

Scherben , 4

1 4

Ausbauzeit ( 5 . - 8 . Jh.) Ottonen- und

Kaiserstuhl (Ihringen)

IU ( L ö ß l e h m )

Mittl. Eitztal

Mittl. Elztal

Markgräflerland (Dellen im

Merowingerzeit ( 1 1 . - 1 3 . Jh.) Hochmittelalter

strat. Einordn.

(14./15. Jh.) Neuzeit

(17. u. 18.

Jh.)

rezenter Bt

Löß)

u n t e r s t e T o r f h o r i z o n t ist direkt a u f d i e S c h u t t s o h

d i e Hallstattkultur. D i e K e l t e n , d i e z u d i e s e r Zeit

le d e r T a l r i n n e a u f g e w a c h s e n u n d z e i g t d u r c h d a s

MC-Alter v o n 2 5 3 0 ± 2 7 B P an, d a ß d i e A u s r ä u

s c h e i n l i c h z u m e r s t e n Mal T e i l e d e s W a l d e s im T a l

mung

des

Tales vor

diesem

Zeitpunkt

abge

Kaiserstuhl

siedelten,

haben

dabei

wahr

u n d a n d e n H ä n g e n g e r o d e t u n d als W e i d e o d e r

schlossen sein mußte. Ab diesem Zeitpunkt b e

Ackerfläche genutzt.

ginnt d i e U m f o r m u n g d e s K e r b t a l e s in e i n L ö ß

Bei

sohlental

und

B o h r u n g 4 ( s i e h e A b b . 7 ) , w u r d e 3 7 0 c m u. G O F

M a t e r i a l a k k u m u l a t i o n in d e r T a l s o h l e . D e r z w e i t e

e i n e hallstattliche S c h e r b e g e f u n d e n , d i e a u c h a u f

l 4

+ 26

frühe S i e d l u n g s a k t i v i t ä t e n d e r K e l t e n im K a i s e r

w o m i t die 3 0 c m Sediment z w i s c h e n erstem

stuhl w ä h r e n d d e r Hallstattzeit ( c a . 7 5 0 - 4 5 0 v.

durch verstärkte

Torfhorizont e r g a b ein BP,

Hangabtragung

OAlter von 2 4 6 5

Bohrung 3 ( 2 7 4 , 5 m N N ) ,

2 2 m westlich v o n

u n d z w e i t e m T o r f h o r i z o n t in c a . 6 5 J a h r e n u m g e

Chr.)

lagert w u r d e n , w a s e i n e j ä h r l i c h e S e d i m e n t a t i o n s

J a h r e n wurde im S p ü h r e n l o c h 3 3 Fundstücke aus

hindeuten. B e i den R e b u m l e g u n g e n vor 2 0

rate v o n 0 , 4 6 c m e r g e b e n w ü r d e . J e d o c h erfolgt

d e r S p ä t l a t e n e z e i t ( c a . 4 5 0 - 1 0 v. C h r . ) e n t d e c k t ,

die Abtragung und Sedimentation, w i e a u c h heu

die

te n o c h z u b e o b a c h t e n , nicht g l e i c h m ä ß i g

und

schließen lassen (WEBER-JKNISCH 1 9 9 5 ) . Römische

bei

F u n d s t ü c k e , d i e v o n D E H N ( 1 9 8 4 ) in e i n e m Auf

wie

schluß am Rückhaltebecken gefunden

kontinuierlich, besonderen

sondern

oder

eher unregelmäßig

einmaligen

Ereignissen,

auf

die

Existenz

eines

Gehöfts

Tal

wurden,

z. B . n a c h S t a r k r e g e n . D i e T o r f h o r i z o n t e d a t i e r e n

b e l e g e n z u d e m r ö m i s c h e S i e d l u n g s a k t i v i t ä t e n in

s o m i t b e i d e in d i e v o r r ö m i s c h e E i s e n z e i t b z w . in

diesem Gebiet.

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Obenheintiefland und Schwarzwald

m ü. NN 300

Spührenloch

Eichholz

Winzburg

Bohrpunkte: 1 2

+ +

*Kr

260

250 m

67 und 92 cm u. G O F fand sich ein fossiler Ah, darüber bis zur Ober fläche junges anthropogenes Ma terial. Unter dem fossilen Ah-Horizont folgte bis zur Aufschluß grenze Kolluvium im Grundwas serschwankungsbereich, das bis zu einer Tiefe von 181 cm u. GOF mehrmals kleine Ziegelreste auf wies. Holzkohle kam regelmäßig in kleinen Mengen vor, die jedoch nicht datierbar war.

4.3 Die S c h w e m r n f ä c h e r a m Rande des Kaiserstuhls

A b b . 7: S c h e m a t i s i e r t e r A u f b a u

des Lößsohlentales Spührenloch

b e i O b e r b e r g e n , Kaiserstuhl. Fig. 7: Schematic cross-section through the loess-valley Spührenloch near Oberbergen. Kaiserstuhl. 4.2 Der Sedimentaufbau d e r Sohlentäler bei Bickensohl und im Tuniberg

Im Ellenbuchtal westlich Bickensohl konnte ein 5 m tiefes Profil erbohrt werden. Bis 107 cm u. G O F fand sich anthropogen aufgebrachtes Mate rial. Darunter begann schon der Grundwasserschwankungsbereich mit regelmäßiger Bleichung und Rostfleckung. Zwischen 136 und 154 cm u. GOF lag ein fossiler Ah-Horizont mit leicht er höhtem Humusgehalt, so auch zwischen 214 und 234 cm u. GOF. Leider kam bis dahin kein C-datierbares Material vor. Erst im darunter liegenden Kolluvium wurden bei 266 cm u. GOF eine Holz kohlenlage und Knochenreste gefunden. Darun ter nahm die Feuchte stark zu, und das Grund wasserniveau war nahe, bevor die Bohmng bei 500 cm u. GOF aufgrund technischer Probleme abgebrochen werden mußte. Beim aufgetretenen Kolluvium handelt es sich durchgehend um Löß lehm, an drei Stellen von sandig-grusigen Lagen unterbrochen. Die ODatierung der Holzkohle in 266 cm Tiefe erbrachte ein Alter von 2642 ± 50 Jahre BP (Hd-19302) bzw. cal. BC 820-795 (895770). Demnach wurde das Kolluvium an der Wende der Bronzezeit zur vorrömischen Eisen zeit abgelagert. Eine erhöhte Geomorphodynamik zu dieser Zeit mit verstärkter Abspülung des Losses und Ablagemng in den Talsohlen konnte bereits an anderen Stellen des Untersuchungsge bietes festgestellt werden (s. u.). Weitere Bohrungen wurden in einem Lößsohlen tal des Tunibergs südwestlich von Waltershofen durchgeführt. Die Bohrung in der Nähe des Hofs Wippertskirch erreichte 538 cm Tiefe. Zwischen 14

e r

Kaiserstuhl u n d der Tuniberg

w e r d e n v o n e i n e m fast g e s c h l o s s e n

Schwemmlößsaum

unter-

schiedlicher Breite umgeben ( S C H R E I N E R 1958). Er ist besonders ausgedehnt durch die Schwemmfächer am Aus gang der Lößsohlentäler. So verbreitert sich der Schwemmlößsaum auf der Nordseite des Kaiser stuhls bei Königschaffhausen auf 800 m, auf der Südseite bei Ihringen sogar auf 1700 m (SCHREINER 1959: 88 Li. Geol. Karte). Im neuen Industriegebiet von Endingen ist der Schwemmlöß, etwa 1,5 bis 2,5 m mächtig, in den BaLigmben über dem Primärlöß zu finden. Bei Ihringen erreichen die Schwemmlöfsauflagen eine Mächtigkeit bis zu 5 m ( S C H R E I N E R 1996: 299). Neolithische und bron zezeitliche Funde in und unter den Schwemm lößdecken belegen die verstärkte Bildung des Schwemmlösses seit dem Neolithikum (Zeitschei be II). Von solchen Funden unter 2 bis 4 m mäch tigen Lößlehmdecken im Innern des Kaiserstuhls berichtet bereits LAIS (1934, 1935). SLEUMER (1934: 26) stellt mit Hilfe pollenanalytischer Untersu chungen den Lößlehm bei Wasenweiler in das Atlantikum. Insgesamt kann auf der Grundlage der bisherigen Funde davon ausgegangen werden, daß neben den Lößtälern im Kaiserstuhl auch die Schwemmfächer am Rande des Kaiserstuhls voll ständige Archive bilden und somit Auskunft über den Landschaftswandel unter den Einwirkungen des Menschen geben. Als Beispiele werden Auf schlüsse in Baugruben in Ihringen (südlich des Kaiserstuhls) und in Endingen (nördlich des Kai serstuhls) herangezogen. In der Baugrube im Neubaugebiet von Ihringen wurden 160 cm u. GOF bzw. 180 cm u. GOF zwei durch Lößlehm getrennte Torfschichten gefun den. Nach der C-Datierung stammen beide aus dem frühen Mittelalter. Die untere weist ein Alter 14

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

Bohrung 4 / Spührenloch (Kaiserstuhl) Spührenloch/Kaiserstuhl 1 7 . 2 . 1996 T K 2 5 7 8 1 1 Wyhl RW 340000 n u GOF

273 m ü t

HW 5 3 3 0 1 0 Bohrtiefe 8 5 5 c m

Rebumlegungshorizonte

alter Oberboden

stammt von der Wauwiler Gruppe nach D I E C K M A N N (1990, 1991), die zu Beginn des Jungneolithikums (4200 bis 4300 v. Chr.) im Kaiser s t L i h l lebte. Die Funde belegen ei ne Abtragung des damaligen schwarzerdeähnlichen Oberbo dens bis auf die Reste in den bei den Gniben und eine nachfolgen de verstärkte Akktimulation des Lößlehms.

Schwemmlöß (Kolluvium) 4.4 Auswertung d e r Befunde humoses Bändchen

in d e n L ö ß l a n d s c h a f t e n v o n Kaiserstuhl und Tuniberg

Schwemmlöß (Kolluvium)

humoses Bändchen

Schwemmlöß (Kolluvium)

bronzezeitliche Scherbe

Während sich die neolithischen Siedlungen im Kaiserstuhl, wie zu dieser Zeit allgemein üblich, eher auf Höhenrücken oberhalb der Täler befanden, erfolgte die B e siedlung der tieferen Talbereiche wohl erst durch die Kelten und die Römer. Im klimabegünstigten Lößsohlental Spührenloch im zentralen Kaiserstuhl kann jedoch von einer Siedlungskontinuität seit dem Neolithikum ausgegan gen

werden

(DEHN

1984).

Die

Bohrungen im Spührenloch zei gen damit von cler Zersetzungszone des Anstehenden bis zur heuti Torihorizont ( C-Alter: 2 5 3 0 ± 27 B P ) gen Oberfläche ein vollständiges Schutt Archiv, das insbesondere die paläoökologischen Bedingungen während der Zeitscheibe III (1500 v. Chr. - 500 n. Chr.) widerspie Abb. 8: Bohmng 4, Spührenloch, bei Oberbergen, KaiserstLihl. gelt. Neben natürlichen Faktoren Fig.8: Stratigraphy o f sediment core 4, Spührenloch near Oberbergen wie Tektonik und Klima hat der KaiserstLihl. Mensch in diesen Zeiten maßgeb lich auf die Umwelt der Lößlandschaft eingewirkt. von 1297 ± 28 BP (Merowingerzeit), die obere ei nes von 1035 ± 34 BP (Ottonenzeit) auf (Tab. 2 ) . Die anfänglich im Neolithikum geringe Bevölke Die Schwemmlößschicht dazwischen belegt die rungsdichte hat spätestens mit den Kelten in der aktive Geomorphodynamik am südlichen Kaiser- HallstattVLatenezeit bis zu den Römern stetig zu genommen. Den zunehmenden Eingriff in den stuhlhangfuß zur Karolingerzeit. Landschaftshaushalt unterstreichen die mächti Nordwestlich der Altstadt von Endingen wurde gen Kolluvien im Inneren und am Rande des Kai ein Aufschluß in einer Baugrube aufgenommen, serstuhls sowie in den Lößlandschaften der Vor in dem unter einer l 6 0 c m mächtigen differen bergzone (Kap. 3)zierten Lößlehmdecke ein fossiler dunkelbrauner Bodenhorizont aus schluffigem Ton auftritt (Abb. Die Ursachen für die verstärkte Erosion von den 9). Dieser Boden war nur noch als Rest in zwei 1 Flängen und Akkumulation in den Tälern liegen m bzw. 2,5 m breiten Gruben erhalten, die mit un wie in der lößbedeckten Vorbergzone im Zusam regelmäßiger AbgrenzLing in den Primärlöß ein mentreffen klimatischer Schwanktingen mit an gelassen sind. In diesen Vertiefungen fanden sich thropogenen Einwirkungen zu Beginn der Eisen Keramik und Holzkohlestückchen. Die Keramik zeit (800 v. Chr.). Mit der Bevölkerungszunahme Torfhorizont

( C-Alter: 2465 + 2 6 B P )

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald

Endingen, B a u g r u b e I, 2 5 ! 1.1997 TK 25: 7812 Kcnzingen. RW 340315. IIW 533485

U (Ah) Ziegel /

tU. mittelbraun

Primärlöß (Lö) Entwwf: R. Mäckel. Zeichnung: A. Schluttmann/A. Friedmann

Abb. 9: Kolluvium über neolithischer Grubenfülking in Endingen, nördliches Kaiserstuhlvorland. Fig. 9: Colluvial cover over neolithic fill in Endingen, northern Kaiserstuhl foreland. kam es zu einer Siedlungsverdichtung an GunstStandorten im Kaiserstuhl sowie zu einer Auswei tung der landwirtschaftlichen Nutzfläche an an deren Orten, um mehr Nahrung produzieren zu können. Hinzu kamen die besseren Geräte zu B e ginn der Eisenzeit, mit denen die Anbauflächen gerodet und intensiver bearbeitet werden konn ten. Ebenfalls mußten mehr Wälder für Brennund Baumaterial abgeholzt werden, was wieder um ungeschützte Flächen und nachfolgende B o denerosion durch Wasser, aber auch durch Wind, verursachte. Die Abschwemmung des Lockerma terials von den Hängen in die (Kerb-)Täler führte zu einer großflächigen Auffülking der Talsohlen mit Kolluvium. Dadurch entwickelten sich aus den ehemaligen Kerbtälern die heutigen Lößsoh lentäler. Diese typische Talform des Kaiserstuhls und anderer Lößgebiete (Tuniberg, Vorbergzone) scheint somit primär das Ergebnis einer anthro pogenen Einflußnahme auf das Erosions- und Ak kumulationsgeschehen zu sein. Besonders deut lich wird dies nach D E H N (1984) in der Römerzeit (Terrassierung, Weinbau). ALifgrund der kräftigen Erosionsvorgänge sind ein Großteil der prähisto rischen Besiedlungsspuren auf den Bergrücken und an den Hängen abgetragen. Die meisten ar chäologischen Funde sind in den Talsohlen oder Senken unter mehrere Meter mächtigen Kolluviumschichten zu finden. Die oberflächennahen

Schichten sind jedoch ohne archäologische Fun de und spiegeln somit eine Siedlungsleere wider, die nur durch das Verständnis der anthropogenen Interaktion mit den geomorphologischen Prozes sen erklärbar wird. Eine ähnliche Genese des Lößsohlentals wie im Spührenloch finden wir z. B . in den Tälern von Bickensohl und Ellenbuch (südlicher Zentralkai serstuhl) sowie Bucklinsbühl (Tuniberg). Die Täler des Kaiserstuhls erweisen sich damit als ideales Untersuchtingsgeljiet zur Auffindung voll ständiger Archive. Die bisherigen Ergebnisse scheinen zu bestätigen, daß der Kaiserstuhl und die Vorbergzone schon früh im Neolithikum be siedelt wurden und eine SiedlungskontinLiität über die Eisenzeit bis in die Römerzeit aufweisen, was mit einer starken anthropogenen Beeinflus sung des Sedimentationsgeschehens einhergeht. 5 Das W a s e n w e i l e r Ried u n d die Ostrheinproblematik 2

Das 4 k m große Wasenweiler Ried erstreckt sich in SW-NE-Richtung zwischen dem südlichen Kaiserstuhl und dem nordwestlichen Tuniberg (Abb. 1). Es ist ein reliktisches Niedermoor, da es seit 1920 systematisch entwässert wird. Dadurch wurden die obersten Schichten bereits zersetzt, so daß das Niedermoor heute eine geringere Mäch-

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

h a l t u n g ist in d e r N ä h e d e s W a

220

s e n w e i l e r R i e d e s seit c a . 6 5 0 0 B P

Kaiserstuhl

m ü. NN

nachweisbar.

Tuniberg

E i n e Nutzung

des

W a l d e s durch Nieder- und Mittel waldwirtschaft

Iffl \ \

resultierende

\ 190

Wasenweiler Ried - T - - ^ ^ ^

rHn

und

eine

daraus

Beeinflussung

der

Baumartenzusammensetzung

des

Waldes durch den Menschen ab

" • " • ? "

ca.

5500

Ackerbau, durch SE

sicher

ist

erwarten.

nachgewiesen

Getreidepollen,

setzte

direkten Umfeld des W a s e n w e i l e r

2.5 km

R i e d e s a b 4 5 0 0 B P ein,

womög

lich j e d o c h s c h o n a b 5 1 0 0 B P , w a s Abb.

sekundäre Indikatorpollen ( A c k e

1 0 : Schematischer Querschnitt durch das W a s e n w e i l e r Ried

runkräuter) andeuten. Der Anteil

Fig. 10: Schematic cross-section through the fen Wasenweiler Ried.

der Kulturzeigerarten am Pollen tigkeit b e s i t z t als 1 9 2 0 . A n s e i n e n R ä n d e r n das

Ried durch

Schwemmlöß vom

wird

s p e k t r u m n i m m t k o n t i n u i e r l i c h b i s an d i e O b e r

Kaiserstuhl

f l ä c h e zu, n u r e i n m a l u n t e r b r o c h e n w ä h r e n d d e r

und v o m Tuniberg überlagert (Abb. 1 0 ) . Die Ent s t e h u n g d e s R i e d e s fällt ins H o l o z ä n u n d steht i m Zusammenhang

mit

der

Verlagerung

r h e i n s , d e r n o c h im Spätglazial d e n

des

Ost

Kaiserstuhl

auf d e r O s t s e i t e u m f l o ß (SCHREINER 1 9 5 9 , 1 9 9 6 ) . A u c h h e u t e wird das O s t r h e i n g e b i e t v o n auffallenden

Rinnensystem

markiert

einem

(KAYSER &

Wüstungsphase um 3 7 0 0 BP. D i e U n t e r s u c h L i n g e n im W a s e n w e i l e r R i e d ( W e s t ) haben

somit

zum

Oberrheingebiet

ersten

M a l für

das

südliche

wichtige pollenanalytische

g e b n i s s e z.Lir V e g e t a t i o n s - , A c k e r b a u - u n d

Er Sied

lungsgeschichte erbracht.

M Ä C K E L 1 9 9 4 ) . An d e n B o h r p r o f i l e n w a r d e r T o r f

Zusätzlich w u r d e n i m R a n d b e r e i c h d e s W a s e n

z w i s c h e n 1 m und 2 , 5 m mächtig. Darunter folg

weiler Riedes m e h r e r e B o h r u n g e n

ten n a c h e i n e r Ü b e r g a n g s s c h i c h t v o n e i n i g e n D e

u m die fluviale G e o m o r p h o d y n a m i k a n d e r W a s

zimetern die Ostrheinschotter, die hier bis 1 2 m

serscheide zwischen Rhein- und

mächtig sein k ö n n e n und randlich anstehen o d e r

gebiet

klären.

Der

durchgeführt,

Dreisameinzugs

Dreisamschwemmfächer

von H a n g l ö ß überdeckt sind ( A b b . 1 0 ) . Im W a

d e h n t e sich i m H o l o z ä n a u s (SCHREINER 1 9 5 9 ; L E H -

s e n w e i l e r R i e d w u r d e zur R e k o n s t m k t i o n d e r V e

MANN-CAREZOV e t al. 1 9 7 8 ) u n d d ä m m t e das O s t

getationsgeschichte von Pollenanalyse

FRIEDMANN ( 1 9 9 8 )

eine

durchgeführt.

e n d e des D u r c h l a s s e s z w i s c h e n Kaiserstuhl Tuniberg

ab,

daß

die

dortigen

und

Gewässer

n i c h t n a c h N E in d i e F r e i b u r g e r B u c h t a b f l i e ß e n Das Pollendiagramm Wasenweiler Ried West um faßt d i e g e s a m t e Z e i t s c h e i b e II u n d d e n B e g i n n d e r Z e i t s c h e i b e III ( c a . 7 6 0 0 b i s 3 0 0 0 B P ) . I n d i e se Z e i t fällt d e r B e g i n n d e s A c k e r b a u s u n d Seßhaftwerdung

des

prähistorischen

die

Menschen

in d i e s e m R a u m . S c h l i e ß l i c h k ö n n e n i m A b s c h n i t t der

Z e i t s c h e i b e III g r o ß e

Rodungen

und

eine

Ausweitung des Offenlandes und Ackerbaus do kumentiert für

den

werden.

Die wichtigsten

Landschaftswandel

sind

Ereignisse

folgenden

aufgeführt:

konnten. Durch

1 4

eine

C-Probe

Übergang

Dreisamschwemmfächermaterial

Torf

konnte

das

Vorrücken des Dreisamschwemmfächers bis

den Kaiserstuhl- und Tuniberg-Ostrand auf 4 9 3 9 + 4 8 BP (cal B C 3 7 7 5 - 3 6 6 0 )

bestimmt

werden

(FRJEDMANN 1 9 9 8 ) . D i e s stellt d i e A u s d e h n u n g d e s D r e i s a m s c h w e m m f ä c h e r s ins S u b b o r e a l (zur Zeit der Horgener

Kultur), w a s e i n e Aktivitäts-

und

Erosionsphase im Oberlauf andeutet. Auch an an deren Stellen d e r S c h w a r z w a l d a b d a c h u n g

(z. B .

Es ist e i n k o n t i n u i e r l i c h e r R ü c k g a n g d e s W a l d e s

M ö h l i n , S u l z b a c h ) erfolgte i n s b e s o n d e r e i m S u b

zugunsten des Offenlandes, nur einmal unterbro

boreal eine Aufschotterung

c h e n u m c a . 3 7 0 0 B P , festzustellen. E s traten s o

(ZOLLINGER

mit z w e i P h a s e n d e r B e s i e d l u n g auf, d i e v o n e i n e r

Schwemmfächerschüttung der Dreisam bewirkte

Wüstungsphase

e i n e n Staueffekt i m W a s e n w e i l e r Ried, w o d u r c h

u n t e r b r o c h e n w o r d e n sind. D e r

R ü c k g a n g d e s W a l d e s ist ü b e r w i e g e n d dungen

durch den

Menschen

auf Ro

zurückzuführen.

W a l d w e i d e und später auch allgemeine W e i d e

MÄCKEL

der Torf a b d e m konnte

scheibe II).

an den

1989).

Unterläufen

Die

Subboreal schneller

Vergleich

zum

verstärkte

wachsen

Atlantikum

(Zeit

Holozäner Landschaftswandel im südlichen Obenheintiefland und Schwarzwald

Die Abschnürung und Verlandung des Ostrheins ist nicht gleichmäßig für alle Ostrheinrinnen ver laufen. So zeigen zwei datierte Basisproben aus verschiedenen Rinnen deutliche Altersdifferen zen ( F R I E D M A N N 1998): eine Rinne aus dem Zen tralbereich des Wasenweiler Riedes weist ein B a sisalter von 7460 ± 53 BP (cal BC 6370-6185) auf, die zweite Rinne im nordöstlichen Bereich des Riedes am Auslaß zwischen Kaiserstuhl und Tuni berg hat ein C-Alter von 10727 ± 98 BP (cal BP 10815-10590). Die Hauptabschnürung des Ost rheins als großer dynamischer Rheinarm erfolgte somit schon im Spätglazial. Im Bereich des Wa senweiler Riedes südlich des Kaiserstuhls, wo die Rheinaue sehr nahe liegt, sind jedoch noch ein zelne große Rinnen über mehrere tausend Jahre regelmäßig von Hochwassern des Rheines er reicht worden. Zeitlich zog sich somit die Ent wicklung vom aktiven Ostrhein zu mehreren ver landenden Altarmen vom Alleröd bis ins Boreal, also über einen Zeitraum von über 3000 Jahren hin. Eine großflächige Vermoomng des Wasen weiler Riedes hat damit erst im Atlantikum b e gonnen, als der Torf über die Rinnen hinaus em porwuchs und flächenhaft weiterwachsen konn te. Es bildet sich ein Niedermoor (bzw. Verlandungsmoor) aus. Außerordentlich große Hoch wasser des Rheins dürften jedoch gelegentlich bis in das späte Mittelalter einzelne Rinnen im westli chen Teil des Wasenweiler Riedes erfaßt haben ( B A N G E R T 1958). l4

Schlußfolgerungen

Im Oberrheintiefland und an der Westabdachung des südlichen Schwarzwaldes wurden im Zuge des Straßen- und Siedlungsbaus sowie dLtrch Bohrungen verschiedene holozäne Sedimentla gen ausgewertet. Sie bestehen zum Teil aus Grob material (Schotterpaketen mit Blöcken) oder aus Feinsedimenten. Insgesamt lassen sich im UnterSLichungsgebiet acht C-datierte Auenlehmphasen unterscheiden (Tab. 1): 1. die neolithische Auenlehmphase (Zeitscheibe II), 2. die bronze zeitliche Auenlehmphase, 3. die latenezeitliche Phase, 4. die römerzeitliche Phase (1. bis 4. J h . ) , l4

5. die Auenlehmphase der Landnahmezeit ( 5 . / 6 . Jh. n. Chr.) und des Siedlungsausbaus (7./8. J h . ) , 6. die mittelalterliche Phase ( 1 0 / 1 2 . Jh.), 7. die hochmittelalterliche (14./15. J h . ) und 8. die neu zeitliche Auenlehmphase (17./18. Jh.). Auch im Spätglazial gibt es Hochflutlehme (MÄCKEL 1998). Die Auenlehmphasen in diesem Aufsatz beziehen sich jedoch entsprechend dem Thema auf das Holozän und sind weitgehend auf den Einfhiß

des wirtschaftenden Menschen zurückzuführen. Zeitgleich zu den Auenlehmphasen kommen auch Phasen verstärkter Kolluvienbildung vor (Tab. 2). Im Zartener Becken wurden entlang des Rohrlei tungsgrabens parallel zur L 126 eine Reihe von Aufschlüssen aufgenommen, die einen flächen haften Einblick in die Auenstratigraphie des Krummbaches und des Hagenbaches erlaubten. Dabei fiel auf, daß über den Niederterrassenschottern eine Schicht holozän umgelagerter Blöcke (z. T. kantengerundet) in lehmiger Matrix auftritt. Hier scheint es während eines holozänen Hochwasserereignisses zur Tiefenerosion (Rin nenund Kolkbildung) und nachfolgender darin abgelagerter Materialakkumulation durch den Krumm- bzw. den Hagenbach gekommen zu sein. Es ist auch anzunehmen, daß bei diesem Großereignis Grobmaterial (Moränenund Schuttmaterial) aus den Schwarzwaldtälern im Einzugsgebiet in das Zartener Becken transpor tiert wurden. Dieses herantransportierte Material wurde zusammen mit dem aus der Niederterras.se wiederaufgenommenen schließlich bei nachlas sender Wasserfließgeschwindigkeit und Transportkraft des Flusses umgelagert. Darüber schließen sich Auenlehmdecken unterschiedli cher Mächtigkeit an, in deren oberes Drittel die rezente Bodenbildung reicht. Das Auftreten von Ziegelbruchstücken (wahr scheinlich römischen oder eisenzeitlichen Alters) in den umgelagerten Niederterrassenschottern, der Fund eines römischen und eines latenezeitlichen Topfes und eines weiteren römischen Scherbenbnichstückes in den tieferen Auenlehm decken bezeugen eine aktive Geomorphodynamik im Zartener Becken in der Zeitscheibe III (1500 v. Chr. bis 500 n. Chr.). Spätmittelalterliche und neuzeitliche Keramik aus den oberen Teilen der Auenlehmschichten und die Hochwasserer eignisse der Jahre 1987 und 1991 belegen bis heu te eine lebhafte fluviale Geomorphodynamik im Zartener Becken. Es fehlt jedoch eine aktive Pha se zur Zeit der alamannischen Landnahme- und Ausbauzeit im Zartener Becken. Trotz der naturräumlichen und milieuspezifischen Unterschiede der drei Untersuchungsgebiete (Zartener Becken, Vorbergzone und Kaiserstuhl/Tuniberg im Oberrheintiefland) lassen sich einige Gemeinsamkeiten bezüglich des anthro pogenen Einflusses auf das Geoökosystem fest stellen: Nach einer Ruhephase im älteren Subatlantikum mit Bodenbildung ist während der Latenezeit (5.

RÜDIGER MÄCKEL & ARNE FRIEDMANN

bis 1. J h . v. Chr.) verstärkte fluviale Aktivität fest zustellen. Die Ursachen dafür liegen neben der Klimaänderung (kühler und feuchter) in den zu nehmenden Eingriffen des Menschen in das G e o ökosystem. Mit der Bevölkemngszunahme und Siedltingserweiterung erfolgte eine großflächige Entwaldung durch Rodung und Holzeinschlag (für Feuer- und Bauholz). D E H N ( 1 9 8 3 , 1 9 8 9 ) und FINGERLIN ( 1 9 9 1 ) weisen darauf hin, daß es sich bei den Siedlungen der Latenezeit um befestigte stadtähnliche Siedlungen handelt, für die ein sehr hoher Bedarf an Bauholz anzunehmen ist. Hinzu kommt die intensive Bearbeitung des Bodens mit verbesserten Geräten. Archäologische Funde und C-Daten belegen ebenfalls den Bergbau zu die ser Zeit mit bedeutsamem Einfluß auf Abtrag und Sedimentation. Aus dieser Zeit stammen auch die Auenlehmdecken im Zartener Becken und der Westabdachung des Schwarzwaldes, die der Au enlehmphase 3 zuzuordnen sind. Während der Römerzeit ( 1 . bis 4 . Jh. n. Chr.) sind die Eingriffe in den Landschaftshaushalt besonders einschnei dend, vor allem durch den Siedltings- und Straßenbau, die agrarische Landnutzung und den Bergbau. Mit dem Rückzug der römischen Bevölkemng im 3- bzw. 4 . Jh. n. Chr. verringert sich die Bevölkerungsdichte erheblich, die landwirt schaftliche Nutzfläche wird kleiner und der Berg bau aufgegeben. 14

Weite Teile der entwaldeten Hänge am Schwarz waldwestrand und in der Vorbergzone erhielten wohl wieder eine schützende Vegetationsdecke. In den Talauen deutet eine Bodenbildung aLif die Konsolidierung der Flußdynamik hin. Insgesamt handelt es sich um Umweltverändeningen infol ge eines nachlassenden menschlichen Einflusses, die ihren Niederschlag in den Sedimenten der Ta laue gefunden haben. Daher führten die Aktivitä ten während der vorrömischen Eisenzeit und der Römerzeit zu den schwerwiegendsten anthropo genen Veränderungen im Untersuchungsgebiet innerhalb der drei Zeitscheiben. Die lößbedeck ten Vorberge des nördlichen Markgräfler Hügel landes und der Freiburger Bucht bilden ein gün stiges Siedlungsgebiet. Funde von der prärömischen Eisenzeit und der Römerzeit im Sedimenta tionskörper der Täler belegen die intensive Nut zung dieses Raumes innerhalb der Zeitscheibe III. Dies führte zu einer verstärkten Erosion von den Hängen und zur Akkumulation in den Talauen, die nach C-Datierungen bereits in der Bronze zeit begonnen haben muß. Auffallend ist die Schotterakkumulation während der Latenezeit und während der Römerzeit im Möhlin- und Sulz

bachtal. Archäologische Funde sprechen dafür, daß die Ursache für die starke Schotterakktimulation in den Bergbauaktivitäten seit der Latenezeit zu suchen sind. Auenlehmablagerungen stam men aus allen Bildungsphasen. Besonders auffal lend und reich an Holzkohlebändern sind die mit telalterlichen und neuzeitlichen Feinerdeablage rungen (Auenlehmphase 6 bis 8 ) . Im Kaiserstuhl und Tuniberg wurden mehrere Lößsohlentäler erbohrt, um der Frage nach der Entwicklung der Täler in klimabegünstigten Löß gebieten nachzugehen. Durch archäologische Funde, wie eine bronzezeitliche und eine hallstattzeitliche Scherbe in verschiedenen Schwemmlößhorizonten, konnte eine frühe Sied lungsaktivität im Kaiserstuhl nachgewiesen wer den. Das Innere des Tunibergs ist im Vergleich zum Kaiserstuhl relativ fundarm. Die prähistori schen Siedlungen haben überwiegend am Hang fuß des Tunibergs gelegen, von denen aus auch die zentralen Teile des Tunibergs bewirtschaftet wurden. Die Täler des Kaiserstuhls waren ur sprünglich Kerbtäler, oder sie wurden nachträg lich ausgeräumt. Diese Ausräumung muß jedoch vor der Hallstattzeit ( 2 5 3 0 BP) stattgefunden ha ben, was durch WC-Datierungen an Torfhorizon ten über dem Anstehenden im Spührenloch (Zen tralkaiserstuhl) nachgewiesen werden kann. Da nach wurden die Kerbtäler des Kaiserstuhls L i n d Tunibergs durch abgespültes Kolluvium in ihrer Talsohle verfüllt, wodurch sie in Lößsohlentäler umgestaltet wurden. Am Kaiserstuhl hat eine Siedlungskontinuität vom Neolithikum bis zur Römerzeit geherrscht, wobei Rodungen, Siedlungs- und Straßenbau starke Eingriffe in den Landschaftshaushalt bedingten und zur Buching eines mehrere Meter mächtigen Schwemmlöß saumes führten. Die Entstehung des Wasenweiler Rieds steht im Zusammenhang mit der Ostrheinproblematik. Die Datierung von Torfproben beweist die frü here Annahme von SCHREINER ( 1 9 5 9 , 1 9 9 6 ) , daß der Ostrhein als dynamischer Rheinarm bereits im Spätglazial aufhörte zu fließen. J e d o c h zeigt das unterschiedliche Alter der großen Rinnen, daß ei ne Entwässening des Ostrheins noch bis in das Boreal andauerte.

7 Danksagung

Die Untersuchungen zum holozänen Land schaftswandel wurden im Rahmen des DFGSchwerpunktprogramms durchgeführt, und zwar speziell im regionalen Teilprojekt „Die palökolo-

Holozäner Lmdschaftswandel im südlichen 01)errheintiefland und Schwarzwald

gischen

Umweltbedingungen

im Oberrheintief

l a n d u n d S c h w a r z w a l d im N e o l i t h i k u m u n d z u r Römerzeit

Fluviale

Sedimente,

Böden

und

R e l i e f als A r c h i v e " ( M a 5 5 7 / 1 1 ) . D i e z u m V e r gleich

herangezogenen

E r g e b n i s s e zur h o l o z ä

n e n F l u ß g e s c h i c h t e und H a n g d y n a m i k stehen i m Zusammenhang

mit d e m D F G - S c h w e r p u n k t p r o

g r a m m „ F l u v i a l e G e o m o r p h o c l y n a m i k im j ü n g e r e n Q u a r t ä r " , h i e r mit d e m r e g i o n a l e n T e i l p r o j e k t Jungquartäre

Fluß-

und

Hangdynamik

— ( 1 9 9 1 ) : Zum Mittel- und Jungneolithikum im Kaiser stuhlgebiet. - Diss. Phil. Fak. Univ. Freiburg, 3 9 5 S., unveröffentlicht. FINGERLIN, G. ( 1 9 9 1 ) : Ur- und Frühgeschichte auf Grund

der archäologischen Quellen. - Ber. Naturf. G e s . Freiburg i.Br. 8 1 : 6 5 - 1 1 6 ; Freiburg i. Br. EoELLMER, A., HORPE, A. & DEHN, R. ( 1 9 9 7 ) : Anthropogene Schwermetallanreicheningen in holozänen Auensedimenten der Möhlin (südlicher Oberrhein graben). - Die Geowissenschaften 1 5 : 6 1 - 6 6 . FRIEDMANN, A. ( 1 9 9 8 ) :

Pollenanalytische

Untersuchun

führt. D i e A u t o r e n d a n k e n v o r a l l e m Herrn D r .

gen im Wasenweiler Ried (Südbaden). - In: MÄCKEL, R. 6t FRIEDMANN, A. (Hrsg.): Wandel der Geo-Bio sphäre in den letzten 1 5 0 0 0 Jahren im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald. Freiburger Geogr. Hefte 5 4 : 1 6 3 - 1 7 4 ; Freiburg i.Br.

K r o m e r für A n a l y s e n u n d d i e k o n s t n i k t i v e n R a t

FRIEDMANN, A. & MÄCKEL, R. ( 1 9 9 8 ) : Die Landschaftsent

Schwarzwald u n d Oberrheintiefland" (Ma 557/8). Die

1 4

C - D a t i e m n g e n w u r d e n a m Institut für U m

w e l t p h y s i k d e r Universität H e i d e l b e r g

schläge u n d Kommentare. D i e bis

1 4

1993 e r f o l g t e n im

1 4

durchge

wicklung in den Lößgebieten des Kaiserstuhls und Tunibergs. - In: Mäckel, R. & Friedmann, A. (Hrsg.): Wandel der Geo-Biosphäre in den letzten 1 5 0 0 0 Jahren im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald. Freiburger Geogr. Hefte 5 4 : 9 9 - 1 1 2 ; Freiburg i.Br.

C-Datiemngen

C - L a b o r d e r Universität

Kiel. D i e S e d i m e n t a n a l y s e n ( z . B . K o r n g r ö ß e n z u sammensetzung)

wurden

i m Institut für P h y s i

s c h e G e o g r a p h i e d e r Universität F r e i b u r g d u r c h geführt.

KAYSF.R, S. & MÄCKEL, R. ( 1 9 9 4 ) : Fluviale Geomorphocly

B e s o n d e r e r D a n k gilt d e n M i t a r b e i t e r n i m D F G Schwerpunktprogramm,

vor

Schlottmann,

Schneider,

Herrn

allem

Frau

Herrn

R a u s c h k o l b u n d Frau B . W e b e r für d i e Hilfe i m G e l ä n d e u n d b e i d e n Z e i c h e n a r b e i t e n . F r a u S. H a r r e r t i p p t e u n d korrigierte d a s Manuskript.

namik und Reliefentwicklung im Ostrheingebiet. Ber. Naturf. Ges. Freiburg i. Br. 8 2 / 8 3 : 9 3 - 1 1 5 ; Frei burg i.Br. LAIS, R. ( 1 9 3 4 ) : D a s nördliche Kaiserstuhlvorland, seine Bodengestalt, Entstehungsgeschichte und frühe B e siedlung.- Schau-ins-Land 6 1 : 9 - 2 0 . — ( 1 9 3 5 ) : Zur vor- und frühgeschichtlichen Besied lung des nördlichen Kaiserstuhlvorlandes. - B a d .

8 Schriftenverzeichnis

Fundber. 3 / 1 9 3 3 - 3 6 : 1 8 1 - 1 9 1 .

ANDRES, W . ( 1 9 9 4 ) : Changes in the Geo-Biosphere dur ing the last 1 5 0 0 0 years. Continental sediments as evidence o f changing environmental conditions. IGBP Informationsbrief 16: 1-2; Berlin. ANDRES,

W . , LITT,

T I E . MERKT,

( 1 9 7 8 ) : Quartärgeologische Deckschichten-Kartie rung im Wasenweiler Ried zwischen Kaiserstuhl und Tuniberg (Südbaden). - J h . geol. Landesamt Bad-Württ. 2 0 : 7 7 - 1 0 0 ; Freiburg i. Br.

J . , MÜLLER-BECK, F L ,

ScHMiNCKE, H.-U., SCHNEIDER, J . & WELTE, H . ( 1 9 9 3 ) :

Wandel der Geo-Biosphäre während der letzten 1 5 0 0 0 J a h r e . Kontinentale Sedimente als Ausdruck sich verändernder Umweltbedingungen. Antrag auf Einrichtung eines Schwerpunktprogramms bei der DFG, 2 7 S., unveröffentlicht. BANGERT, V. ( 1 9 5 8 ) : Über Rheinarme und Grundwasser verhältnisse südlich des Kaiserstuhls.- Ber. Naturf. Ges. Freiburg i.Br. 4 8 : 1 5 9 - 1 6 6 ; Freiburg i.Br. DEHN, R. ( 1 9 8 4 2 ) : Neue Ergebnisse zur urgeschichtli chen Besiedlung des Kaiserstuhls. - In: BIEGEL, G., DEHN, R. & FINGERUN, G.tHrsg.): Neue Ausgrabun gen. Archäologische Denkmalpflege im Regie rungsbezirk Freiburg; Freiburg i. Br. (Verlag K. Schillinger). — ( 1 9 8 8 ) : Tarodunum und Kegelriß. Neues zur Spätlatenezeit im Breisgau. - Denkmalpflege in B a d . Württ. 1 7 : 9 4 - 9 7 .

—

LEHMANN-CARPZOV, R . , PATERNOSTER, K. & STUBENDORFF, U.

( 1 9 8 9 ) : Zu spätlatenezeitlichen Siedlungen im Breisgau.- In: Marburger Kolloquium 1 9 8 9 , Wolf gang D e h n zum 8 0 . Geburtstag. S. 8 9 - 9 9 ; Marburg.

DIECKMANN, B . ( 1 9 9 0 ) : Die Kulturgruppen Wauwil

und

Strassburg im Kaiserstuhlgebiet. - Cahiers de l'Association de la promotion de la recherche archeologique en Alsace 6: 7 - 6 0 ; Zimmersheim.

LUDEMANN, T. ( 1 9 9 6 ) : Die Wälder im Sulzbachtal (Süd west-Schwarzwald) und ihre Nutzung durch Berg bau und Köhlerei. - Mitt. Ver. Forstl. Standortkunde u. Pflanzenzüchtung 3 8 : 8 7 - 1 1 8 .

MÄCKEL, R. ( 1 9 9 7 ) : Spät- und postglaziale Flußaktivität im Schwarzwald und Oberrheintiefland. - In: MÄCKEL,

R. & B . METZ (Hrsg.): Schwarzwald

und

Oberrheintiefland. Eine Einführung in das Exkursi onsgebiet u m Freiburg im Breisgau, 2 . Auflage. Freiburger Geogr. Hefte 3 6 : 7 5 - 9 9 ; Freiburg i. Br. — ( 1 9 9 8 ) : Flußaktivität und Talgeschichte des Spätund Postglazials im Oberrheintiefland und Schwarzwald.

- In:

MÄCKEL.

R. & FRIEDMANN, A.

(Hrsg.): Wandel der Geo-Biosphäre in den letzten 1 5 0 0 0 Jahren im südlichen Oberrheintiefland und Schwarzwald. Freiburger Geogr. Hefte 5 4 : 3 1 - 5 0 ; Freiburg i.Br. — & ZOLLINGER, G. ( 1 9 8 9 ) : Fluvial action and valley d e velopment in the Central Southern Black Forest during the Late Quaternary. - In: Catena Suppl. 1 5 : 243-252. -

it RÖHRIG, A. ( 1 9 9 1 ) : Flußaktivität und Talentwick

lung des Mittleren und Südlichen Schwarzwaldes und Oberrheintieflandes. - Ber. z. Dt. Landeskunde 65: 2 8 7 - 3 1 1 .

R Ü D I G E R M Ä C K E L & ARNK

— & ZOLLINGER, G. (1995): Holocene river and slope dynamics in the Black Forest and Upper Rhine Low lands under the impacts o f man. - Z. Geomorph. N. F. Suppl.-Bd. 1 0 0 : 89-100. M Ä H L i N G , W . (1982): Urgeschichtliche Siedlungsland schaften in der Vorbergzone des südlichen Oberrheingebietes: Das nördliche Markgräfler Hügel land.- Das Markgräflerland 1 9 8 2 / 1 : 3-41; Schopf heim. RUDLOFF, H. v. (1980): Die Klima-Entwicklung in den letzten Jahrhunderten im mitteleuropäischen Räume (mit einem Rückblick auf die postglaziale Periode).- In: OESCHGER, H , MESSERLI, B . & SVILAR, M.

(Hrsg.): Das Klima. Analysen und Modelle, G e schichte und Zukunft. S. 125-148. SCHMID, E. & STÜLPNAGEL, W. ( 1 9 6 5 ) : Ur- und

Frühge

schichte. - In: Statist. Landesamt Baden-Württem berg (Hrsg.): Freiburg im Breisgau, Stadtkreis und Landkreis. B d . 1/1: 148-180; Freiburg i. Br. SCHMINCKE, H.-U. & BOGAARD, P. v.D. (1991): Tephra lay ers and tephra events. - In: EINSELE, G., RICKEN, W. &

SEILACHEK, A. (Hrsg.): Cycles and events in stratigra phy. Heidelberg, Berlin, New York (Springer). SCHREINER, A. (1958): Niederterrasse, Flugsand und Löß am Kaiserstuhl (Südbaden). - Mitt. bad. Landesv. Naturkde. u. Natschutz. N. F. 7: 113-125; Freiburg i. Br. — (1959): Das Quartär. - In: GLA (Hrsg.): Erläuterun gen zur geologischen Exkursionskarte des Kaiser stuhls 1:25000. S. 77-89: Stuttgart. — (19963): Quartär. - In: GLA (Hrsg.): Erläuterungen zur geologischen Karte von Freiburg i. Br. L i n d Um gebung. S. 174-199; Freiburg i. Br. SLEUMER, H. (1934): Eine pollenanalytische Untersu chung des Wasenweiler Riedes. - Mitt. bad. Landesver. f. Naturkde. u. Natschutz. N. F. 3: 25-28; Frei burg i.Br. STEUER, H. (1990): Zur Frühgeschichte des Erzbergbaus und der Verhüttung im südlichen Schwarzwald.- In: NUBER, H. U , SCHMID, K , STEUER, H. & Z O T Z , T H .

(Hrsg.): Archäologie und Geschichte des 1. Jahrtau sends in Südwestdeutschland, Archäologie und G e schichte. Freiburger Forschungen zum 1. Jahrtau send in Südwestdeutschland, Band 1: 387-415; Sig ma ringen.

FRIEDMANN

— & ZIMMERMANN, U. (Hrsg., 1993a): Alter Bergbau in Deutschland. - Archäologie in Deutschland. Son derheft 1993, 127 S.; Stuttgart (Theiss). — & ZIMMERMANN, U. (Hrsg., 1993b): Montanarchäolo gie in Europa. Archäologie und Geschichte. - Frei burger Forschungen zum ersten Jahrtausend in .Südwestdeutschland, Bd. 4 ; Sigmaringen. WEBER-JENISCH, G. (1995): Der Limberg bei Sasbach und die spätlatenezeitliche Besiedlung des Oberrhein gebietes. - Veröff. d. Landesdenkmalamts Ba.-Wü.; Stuttgart. ZIMMERMANN, U. (1990): Die Ausgrabungen in alten Bergbaurevieren des südlichen Schwarzwaldes.In:

STEUER,

& ZIMMERMANN,

(Hrsg.):

Erze,

Schlacken und Metalle. Freiburger Universitätsblät ter 1 0 9 : 115-146; Freiburg i. Br. ZOLLINGER, G. (1990): Quartäre Geomorphogenese u n d Substratentwicklung am Schwarzwald-Westrand zwischen Freiburg und Müllheim (Südbaden).Physiogeographica. Basler Beiträge zur Physiogeographie 1 2 , 202 S.; Basel. — & BUCHER, B . (1989): Erosionsmessungen im Norsinger Ahbach südlich von Freiburg und ihre geomorphologische und hydrologische Interpretation. Ber. Naturf. Ges. Freiburg i. Br. 7 7 / 7 8 : 67-79; Frei burg i.Br. — & MÄCKEL, R. (1989): Quartäre Geomorphodynamik im Einzugsgebiet des Sulzbaches und der Möhlin, Südbaden. - Ber. N a t L i r f . Ges. Freiburg i. Br. 7 7 / 7 8 : 81-98; Freiburg i.Br. M a n u s k r i p t e i n g e g a n g e n a m 26. März 1998

Eiszeitalter

Gegenwart

21-34 7 Abb.

Hannover

1999

Klima-Änderungen im Pleistozän: Isotopen untersuchungen an fossilen Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazial Ost-Polens JERZY NlTYCHORUK, JOCHEN HOEFS & JÜRGEN SCHNEIDER*)

- Holsteinian interglacial, Climate change, lacustrine sediments, C- and O-isotopes -

K u r z f a s s u n g : In Ost-Polen erbohrte Seesedimente mit einer Mächtigkeit bis zu 55 m (Ossowka-See) doku mentieren das ganze Holstein-Interglazial und die An fangsperiode der Saale-Eiszeit. An ausgewählten B o h r kernen der Seen von Ossöwka und Wilczyn wurden palaeobiologische (Malakofauna, Palynologie und Pflanzen-Makroreste) und Isotopen-Untersuchungen durch geführt. Die für den längsten (55 m) und vollständig sten Bohrkern nahe der Ortschaft Ossöwka bestimmten C- und O-Isotopenwerte betragen: 313C: Minimalwerte bis -6,4 %o für Ablagerungen am Beginn des Interglazials, Maximalwerte bis +10,0 %o für Ablagerungen aus der kalten Frühglazialperiode; 3 0 : Maximalwerte bis -3,6 %o für Ablageningen aus dem ersten Abschnitt des Interglazial-Optimums, Mini malwerte bis -10,1 %o für Ablagerungen aus der kälte sten Periode unmittelbar vor der nächsten Vereisung. Generell gibt der Kurvenverlauf der O-Isotopenwerte gut die palynologisch dokumentierten Klimaverände rungen wieder. Im Profil sind jedoch zwei Perioden zu beobachten, in denen das Isotopenbild nicht mit der palynologischen Aussage übereinstimmt, einmal im kli matischen Interglazial-Optimum und zum anderen im jüngeren Teil des frühen Saale-Glazials 1 8

1. Während des klimatischen Optimums des Holsteininterglazials (Pollen-Zone G und H) sprechen die Isoto penkurven der Seesedimente für relativ kühle Klima verhältnisse. Dies kann durch eine Zunahme der Nie derschlagsmenge, die zu einer Seespiegel-Erhöhung führte und/oder durch den Einfluß von isotopisch leichten Zuflüssen erklärt werden. 2. Im oberen Teil des Profils, der eine kühle, der Verei sung vorangehende Phase darstellt, erreichen die 913Cund 9 0 - I s o t o p e unerwartet h o h e Werte, was mögli cherweise auf die Redeposition von "warmen" intergla zialen Ablagerungen und/oder auf eine Zunahme der Evaporation unter trockenen Steppenklima-Bedingun gen mit Seespiegel-Tiefständen zurückzuführen ist. Ab1 8

*) Anschriften der Verfasser: Dr. J . NITYCHORUK, Institute of Geology, Warsaw University, Al. 0wirki i Wigury, 02-089 Warsaw, Poland, Alexander-von-Humboldt-Stipendiat, Prof. Dr. J . HOEFS, Institut für Geochemie, Uni versität Göttingen, Goldschmidtstraße 1, D-37077 Göt tingen, Germany, Prof. Dr. J . SCHNEIDER, Institut für G e o logie und Dynamik der Lithosphäre, Universität Göttingen, Goldschmidtstraße 3, D-37077 Göttingen, Germany

kühlungsphasen fallen mit der Verschiebung der Sauerstoffisotopenverhältnisse in Richtung einer 0 - Ver armung zusammen. 1 8

[Climate c h a n g e d u r i n g P l e i s t o c e n e : I s o t o p i c i n v e s t i g a t i o n s o f fossil l a c u s t r i n e s e d i m e n t s o f the H o l s t e i n i a n i n t e r g l a c i a l o f E a s t e r n P o l a n d ] Abstract: Lacustrine sediments o f the Holsteinian inter glacial and the early part o f the Saalian glaciation from Eastern Poland are exceptional in Europe: - they have a maximum thickness o f at least 55 m, - they are very homogeneous (lake marl and gyttja), - they have b e e n geologically and palaeobiologically investigated in great detail (pollen analysis, macrofossils, mollusc fauna). Oxygen and carbon isotope composition o f these sedi ments allow a precise reconstruction o f climatic varia tions to be made: Minimum values o f 3 13c (-6.4 %o) were found in the earliest part o f the interglacial period, maximum ( + 1 0 . 0 %o) values could be detected at the onset of the Saalian glaciation. T h e distribution o f the D 1 0 values follows an inverse trend. The maximum values (-3.6 %o) occur at the initial period of the inter glacial and the minimal (-10.1 %o) are associated with a progressive temperature decrease at the end o f the interglacial. 8

Generally the isotope data satisfactorily reflect the palynologically well-documented climatic changes. However there are two sections in the profile, where this correlation is poor: 1. At the palynologically defined interglacial climatic optimum the 1 0 curves indicate relatively cool climatic conditions. 8

2. In the upper part of the sediment profile, which prob ably reflects the onset o f the Saalian glaciation, the 0 and 13c - isotope curves have relatively high values, indicating too high temperatures. 1

For the first case an inflow o f 1 0 depleted groundwa ter or/and an increase o f precipitation with a rise of the lake level is postulated. In the second case the poor correlation is quite likely caused by a redeposition of sediments o f the wann in terglacial period, and/or by an enrichment o f 1 0 and 13c due to intense evaporation. 8

J E R Z Y NlTYCHORUK, J O C H E N HOBES & J Ü R G E N SCHNEIDER

Einleitung Klimafluktuationen

i m Pleistozän, v o n w a r m e n

I n t e r g l a z i a l e n b i s zu E i s z e i t e n , Änderungen

der

( I 8 0 / 1 6 O ) in

die Evaporationsverhältnisse, das V o r h a n d e n s e i n

s p i e g e l n s i c h in

Sauerstoffisotopenverhältnisse

Karbonaten wider, die durch tem

peraturabhängige

Fraktionierungsprozesse

schen Karbonat und W a s s e r verursacht

zwi

werden.

Dies b e l e g e n zahlreiche Untersuchungen a n m a rinen

Sedimentprofilen

( z . B . SHACKLETON

O P D Y K E 1 9 7 3 , IMBRIE e t al. 1 9 7 3 , PISIAS e t al. 1 9 8 4 , M A R T I N S O N at al. 1 9 8 7 , S H A C K L E T O N e t al. 1 9 9 2 ) , v o n

d e n e n in d e r Regel l ü c k e n l o s e Profile e x i s t i e r e n . Isotopen-Untersuchungen

kontinentaler

Seese

von Wasserzuflüssen, die Wassertiefe sowie d i e Entfernung 1976,

vom

Ozean

1 9 8 1 , EICHER

(EICHER

al.

SIEGENTHALER

1 9 9 1 , ROZANSKI

al.

1 9 9 3 ) . Klimatische und hydrologische Bedingun gen sind d i e wichtigsten Isotopen-Verhältnisse

Faktoren, welche d i e

der Seekarbonate

flussen. D i e oft v o r k o m m e n d e n

beein-

Sedimentations

lücken, b z w . lokale h y d r o g e o l o g i s c h e Instabilitä ten e r s c h w e r e n d i e I n t e r p r e t a t i o n d e r I s o t o p e n Kurven a u s S e e n oder m a c h e n sie sogar u n m ö g l i c h ( B E A U L I E U e t al. 1 9 9 4 ) .

besseren

Ergebnissen

führen

die Untersu

dimente bringen nicht i m m e r

zufriedenstellende

c h u n g e n a n T r o p f s t e i n e n a u s H ö h l e n z. B . i n N e

Ergebnisse, vor allem w e g e n

der wechselnden

v a d a ( W I N O G R A D e t al. 1 9 9 2 ) s o w i e in N o r d - E n g

Sedimentationsbedingungen

u n d einer größeren

land (GASCOYNE 1 9 9 2 ) . O b w o h l

sich das d u r c h

Variabilität d e r W a s s e r z u s a m m e n s e t z u n g , d i e a u f

Tropfsteinuntersuchungen

die

bild v o n d e m u n t e r s c h e i d e t , w e l c h e s die U n t e r s u

geringe

Größe

Seen zurückzuführen

Abb.

der meisten

kontinentalen

ist. A n d e r e F a k t o r e n

sind

chungen

d e r marinen

gewonnene Isotopen

Profile

1 : Lokalitäten m i t f o s s i l e n S e e s e d i m e n t e n a u s d e m H o l s t e i n - I n t e r g l a z i a l

erbracht

in O s t - P o l e n

haben,

(nach

N i T Y c h o r u k 1 9 9 4 , A L B R Y C H T e t al. 1 9 9 7 ) . Mit s c h w a r z e n P u n k t e n s i n d d i e L o k a l i t ä t e n m i t K a r b o n a t a b lagerungen Fig.

gekennzeichnet.

1: Sites with fossil lake sediments dating from to the Holsteinian Interglacial in eastern Poland (after

NITYCHORUK 1994, ALBRYCHT et al. 1997). Black circles indicate locations with carbonate sediments.

Klima-Änderungen im Pleistozän: Isotopenuntersuchungen an fossilen Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazial Ost-Polens

können die O-Isotopen-Kurven aus den Höhlen und Ozeanen mit Hilfe der Th/U-Datierungen verglichen werden. Das bisher genaueste Isotopen-Bild der paläoklimatischen Verändemngen wurde für die letzten 140 ka des Pleistozäns, darunter für die WeichselEiszeit und das Eem-Interglazial an grönlandi schen Eisbohrkernen und an Seesedimenten Mit teldeutschlands gewonnen ( D A N S G A A R D et al. 1993, J O H N S E N et al. 1995, L I T T et al. 1996). Viel schwieriger ist es aber, ältere, palynologisch gut datierte Interglaziale dem entsprechenden Isotopen-Stadium zuzuordnen, weil sie keine charak teristischen Isotopen-Kurven zeigen. Deshalb wird z. B . das Holstein-Interglazial, das aus den Untersuchungen der fossilen Sedimente der kon tinentalen Seen gut bekannt ist, dem 11. ( S A R N T HEIN et al. 1986, B E A U L I E U & REILLE 1995), 9. ( Z A G W I J N 1992) oder 7. ( L I N K E et al. 1985) O-IsotopenStadium aus Tiefseeprofilen zugeordnet.

Bisherige Untersuchungen an ostpolnischen Seen

Ende der 80er und Anfang der 90er Jahre wurde in Ost-Polen eine fossile Seenplatte ( N I T Y C H O R U K 1994,

A L B R Y C H T et al. 1997,

N I T Y C H O R U K et al.

1997)

entdeckt und beschrieben (Abb. 1). Die Seen sind in Form von Rinnensee-Ketten von einigen bis zu mehreren Kilometern Länge aufgereiht (Abb. 1) und erstrecken sich in SW-NE bzw. in W-E Rich tung, parallel zu den paläozoischen Strukturen ( N I T Y C H O R U K 1994). Diese Seenkette liegt in ei nem Bereich zwischen wechselnd kontinental bzw. ozeanisch beeinflußtem Klima. Somit sind nicht nur Klima-Wechsel in der Zeit, sondern auch im Raum zu berücksichtigen. Sowohl die Er gebnisse der palynologischen Analyse ( L I N D N E R et al.

1991,

KRUPINSKI

C H O R U K 1994, 1995,

1996,

NITYCHORUK

K R U P I N S K I 1995,

1991,

NITY

BINKA & NITYCHORUK

N I T Y C H O R U K & B I N K A 1994,

NITYCHORUK

et al. 1997) als auch die Bestimmungen der in See sedimenten gefundenen Schnecken Viviparus diluvianus

( K U N T H . ) und

Lithoglyphuspyramida-

et al. 1991) -, deren Aussterben mit dem Ausklang des Holstein-Interglazials zu sammenfällt, ermöglichen es, diese Seenplatte in das Holstein-Interglazial zu stellen. In den bis heute ungefähr 30 beschriebenen Lokalitäten (Abb. 1) bestehen die fossilen Seesedimente aus Gyttja und Seekreide mit 30 m Mächtigkeit oder aus C -reichen Tonen mit eingeschalteten ver schiedenen Torfarten mit einer Mächtigkeit von tusMildf.

o r g

(LINDNER

einigen Metern ( N I T Y C H O R U K 1994). Aus den paly nologischen Untersuchungen kann geschlossen werden, daß die ganze Periode des Holstein-In terglazials und das danach folgende Frühglazial in den kalkigen Seesedimenten enthalten sind (Abb. 2, s. B I N K A & N I T Y C H O R U K 1996). Die fossilen Karbonatablagerungen sind in den obersten 2-3 m anzutreffen (Abb. 3). Die fossilen Seesedimente aus dem Holstein-Interglazial lie gen auf dem Geschiebelehm und den glazifluvialen Sanden der Elster-Eiszeit (Abb. 3). Der Ur sprung dieser Seen kann im Schmelzen des Inland eises vermutet werden, was die an der Basis der Karbonatserien erhaltenen Silte und Tone bestäti gen. Die bislang für zwei Seen durchgeführten Datierungen dieser Tone (mit Hilfe der Thermolumineszenz-Methode) haben unterschiedliche Alter zwischen 4 3 0 (? zu hoch) und 230 ka ( K R U PINSKI 1995) ergeben und bestätigen damit diesen zeitlichen Rahmen. Glazialablagerungen, die über den Seeablagerungen liegen, entstanden durch den Eiszerfall der Gletscher, die nach dem Holstein-Interglazial das Gebiet erreichten. Sie haben ein Alter zwischen 163 ± 24 ka und 186 + 28 ka (Abb. 3) und datieren diese Sedimente auf die Saale-Eiszeit ( N I T Y C H O R U K 1994). 1996 wurde eine neue Serie von Bohrungen mit vollständigen Kernen durchgeführt. Eine dieser Bohrungen (OS. 1/96) ergab in dem Ort Ossöwka eine vollständige Sediment-Abfolge mit einer Mächtigkeit von 55 m (Abb. 2, 3)- Der gewonne ne Kern enthält in seinem unteren Teil einen 17 m langen Abschnitt mit einer Wechsellagerung (dunkel-hell). Die detaillierten palynologischen Bestimmungen ergaben, daß der 17 m lange la minierte Kernteil (35-52 m - Abb. 2) während des Holstein-Interglazials entstand. Im frühglazialen (nicht laminierten) Teil des Kerns herrschten boreale Kiefer- und Birken-Wälder und subarktische Verhältnisse vor. Das in dem 55 m langen Kern (OS. 1/96 - Abb. 2) enthaltene palynologische Bild ist von allen Bohrungen, die bisher für das Holstein-Interglazial in diesem Teil Europas ge wonnen wurden, am vollständigsten und ist ver gleichbar mit früheren Untersuchungen ( K R U P I N S KI 1995) an Kernen von 29 m (OS. 2/90) und 34 m (OS. 1/90) Länge (Abb. 2, 3).

Analyse-Methoden

An diesen besonders mächtigen und vollständig geologisch, palynologisch sowie malakologisch bearbeiteten fossilen Seesedimenten wurde die

JERZY NITYCHORUK, JOCHEN HOEFS & JÜRGEN SCHNEIDER

OSSÖWKA

WILCZYN -

LACHOWKA

m as.l. K 1/93

150 - I

WK 1/92 LM 1/96

140 -

130 -

120

110 -

100

A b b . 2: A u s g e w ä h l t e p a l y n o l o g i s c h b e a r b e i t e t e Kern-Profile. 1 - K a r b o n a t - A b l a g e r u n g e n aus d e m H o l stein-Interglazial; 2 - K a r b o n a t - A b l a g e r u n g e n , Gyttja u n d S e e k r e i d e aus d e r f r ü h e n Saale-Zeit; 3 - La m i n i e r t e S e d i m e n t e ; 4 - M a l a k o f a u n a ; 5 - D e c k s c h i c h t ; 6 - K e r n p r o f i l e mit A n a l y s e n der I s o t o p e 1 3 c und 0 ( d i e z e i t l i c h e Z u o r d n u n g basiert; a u f P o l l e n u n t e r s u c h u n g e n ) . Fig. 2: Selected palynologically analysed core-profiles. 1 - carbonate sediments o f the Holsteinian Interglacial; 2 - carbonate sediments, gyttya and lacustrine chalk of the early Saalian Glaciation; 3 - laminated sediments; 4 - mollusc shells; 5 - non lacustrine cover sediments; 6 - core profiles with oxygen and carbon isotope analyses (correlation based o n palynological analyses). 1

1 8

I s o t o p e n z u s a m m e n s e t z u n g ( 0 , F3C) b e s t i m m t . Dazu w u r d e n zwei K e r n e aus den fossilen Seen O s s ö w k a ( O S . 1/96, 55 m L ä n g e ) u n d W i l c z y n ( W L 1/96, 35 m L ä n g e ) a u s g e w ä h l t ( A b b . 2, 3). Die K e r n e wurden systematisch im Abstand v o n e i n e m halben Meter beprobt und auf ihre Isoto penzusammensetzung untersucht. Für jeden K e r n l a g e n bereits b e i B e g i n n der U n t e r s u c h u n g u m f a n g r e i c h e p a l y n o l o g i s c h e D a t e n vor, d i e e i n e K o r r e l a t i o n der I s o t o p e n w e r t e mit d e n p a l y n o l o gischen Daten ermöglichen. Die C - und O-Isotopenzusammensetzung wurde n a c h d e r k l a s s i s c h e n M e t h o d e v o n M C C R E A (1950)

b e s t i m m t . D a s C 0 w u r d e mit Hilfe e i n e s G a s m a s s e n s p e k t r o m e t e r s F i n n i g a n - M A T 251 i m G e o c h e m i s c h e n Institut d e r Universität G ö t t i n g e n analysiert. 2

Die 13C- u n d

l s

O - K o n z e n t r a t i o n e n der u n t e r s u c h

ten P r o b e n w e r d e n w i e ü b l i c h als 3-Werte a u s g e drückt

u n d sind in %o a u f d e n Standard P D B b e

z o g e n . D e r a n a l y t i s c h e F e h l e r für die 3 ' 3 C - W e r t e 1 8

beträgt e t w a ± 0,1 %o, b z w . für die 3 0 - W e r t e

± 0,2 %o. Aufgrund d e r g r ö ß e r e n V o l l s t ä n d i g k e i t w i r d i m f o l g e n d e n i n s b e s o n d e r e d a s Profil O S . 1/96 ( A b b . 2, 3) diskutiert.

Klima-Ändemngen im Pleistozän: Isotopenuntersuchungen an fossilen Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazial Ost-Polens

Palynologische Befunde

|186+-28ka|

WL u» WL um

Zum besseren Verständ nis der Isotopendaten soll zunächst das palyno logische Bild der Vegeta tions-Änderungen im Holstein-Interglazial und in der Anfangsphase der folgenden Kaltzeit zu sammengefaßt werden

C E X V ™

(s.

BINKA

1995,

& NITYCHORUK

1 9 9 6 , KRUPINSKI

1995). In der Anfangsphase des Holstein-Interglazials, nach einem noch kühlen Klima der Endphase der Eiszeit, herrschte ein boreales Klima. Vertreten wird es durch die PollenZonen (Abb. 4, 5): I (Zo ne A - Betula-

I „

j ,3

Abb. 3: Geologisches Profil durch die Lokalitäten Wilczyn-Lachowka und Ossöwka. KREIDE: 1 - Mergel; TERTIÄR: 2 - Glaukonitsand; QUARTÄR: Menap-Vereisung: 3 - Geschiebelehm; Cromer-Interglazial: 4 - Sand und Silt mit Malakofauna und organischen Resten; Elster-Vereisung: 5 - Sand Silt und Ton mit organischen Resten, 6 - Geschiebelehm, 7 - grobkörniger Sand; Holstein-Interglazial: 8 - Gyttja und Seekreide; Saale-Glazial: 9 - Silt, 10 - Ge schiebelehm; Saale-Glazial bis Holozän: 11 - Sand und Silt, 12 - Bohrungen; 13 - Bohrungen aus dem Profil; 14 - palynologisch bearbeitete Kernprofile; 15 - Kernprofile mit Analysen der Isotope '3C und 0 ; 16 - TL -Datierun gen (nach N I T Y C H O R U K 1994, B I N K A et al. 1997). 1 8

Fig. 3: Geological section o f the Wilczyn-Lachowka and Ossöwka sites. CRETA CEOUS: 1 - marl; TERTIARY: 2 - glauconite sand; QUATERNARY: Menap Gla ciation: 3 - till; Cromer Interglacial: 4 - sand and silt with mollusc shells and or ganic detritus; Elster Glaciation: 5 - sand, silt and clay with organic detritus, 6 till; 7 - coarse-grained sand; Holstein Interglacial: 8 - gyttja and lacustrine chalk; Saale Glaciation: 9 - silt, 10 - till; Saale Glaciation - Holocene: 11 - sand and silt, 12 - coring site, 13 - coring site outside the profile, 1 4 - core profiles with palynological analyses, 15 - core profile with oxygen and carbon isotope analyses, 1 6 - TL age (after NITYCHORUK 1 9 9 4 , BINKA et al. 1 9 9 7 )

NAP - Bir-

ke-NAP, Zone B - BetulaPinus - Birke-Kiefer) und n (Zone C - und Zone D Picea-Alnus - Fichte-Er le). In der Pollenperiode I erwärmte sich das Kli ma allmählich, aber deut lich, es besaß jedoch noch kontinentale Merk male. Die Kontinentalität des Klimas zeigt sich durch einen trockenen und wannen Sommer, ei nen frostigen und langen Winter, eine kurze Vege tationsperiode sowie ei ne lange Zeit, in der die Seen mit einer Eisschicht bedeckt waren. In der Pollenperiode I I herrschte e i n ziemlich mildes und feuchtes Kli ma mit warmen Som mern und langen, feuch ten und ziemlich kalten Wintern. Im klimatischen Optimum des Interglazials (Pollen-Periode III) wuchsen Mischwälder und e s herrschte ein gemäßigtes Klima. In den

JERZY NITYCHORUK, JOCHEN HOEFS & JÜRGEN SCHNEIDER

OS. 1/90 Depth (m)

BETULA PINUS LU

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G-

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III

F T C/D A/B

II I

Abb. 4: Pollendiagramm des Holstein-Interglazials für Lokalität Ossöwka 1/90 - s. Abb. 2. (vereinfacht nach KRUPINSKI 1995). 1 - Ton, 2 - Kalkgyttja und Seekreide, 3 - Torf und Sand Fig. 4: Pollen diagram of the Holsteinian Interglacial site of Ossöwka site 1/90 (simplified, based o n KRUPINSKI 1995).

Wima-Änderungen im Pleistozan: Isotopenuntersuchungen an fossilen Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazia! Ost-Polens

Kllmotlaches Interglazlal-Optlmum

FRÜHES ÜIAZIA

Olazlali

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F e u c h t i g k e i t u n d mit t i e f e r e n T e m p e r a t u r e n . Z o -

B ä u m e und es herrschten folgende klimatische

n e G - Abies-Carpinus-Quercus

Verhältnisse:

che-Eiche) - erneute Ozeanität des Klimas - milde

Z o n e E - Taxus-Picea-Alnus

(Tanne-Hainbu-

(Eibe-Fichte-Erle) -

u n d k u r z e Winter, l a n g e V e g e t a t i o n s p e r i o d e mit

t y p i s c h e V e r t r e t e r für e i n Klima mit a u s g e p r ä g t e n

reichlichen Niederschlägen. Wichtige Klimaindi-

ozeanischen

Merkmalen,

k a t o r e n sind Hex, Hedera

Feuchtigkeit

und

die

durch

zunehmende

steigende

u n d Viscum.

Zone H -

Niederschläge,

c7fl^mws-C)i/c rc'MS-z4feit(?5(WeifsbLiche-Eiche-Tan-

durch einen ziemlich langen und feuchten Som-

n e ) . D a s Klima in d i e s e r P o l l e n z o n e w a r nicht e i n -

m e r u n d m i l d e n W i n t e r s o w i e durch e i n e v e r l ä n -

heitlich. In i h r e m ä l t e r e n A b s c h n i t t b e s a ß d a s Kli-

g e r t e V e g e t a t i o n s p e r i o d e charakterisiert sind. F ü r

m a ozeanische Merkmale - h o h e Feuchtigkeit und

das m i l d e K l i m a spricht a u c h das v o n Hedem

und

Vorkommen

Viscum.

Z o n e F - Pinus-Picea-Alnus

e i n e leicht n i e d r i g e r e S o m m e r t e m p e r a t u r i m V e r g l e i c h zu d e r v o r a n g e h e n d e n

(Kiefer-Fichte-Erle) -

k o n t i n e n t a l e s K l i m a o h n e Hedera mit g e r i n g e r e n N i e d e r s c h l ä g e n u n d

und

Viscum,

verringerter

P e r i o d e . In

j ü n g e r e n A b s c h n i t t d a g e g e n traten

dem

kontinentale

M e r k m a l e mit v e r l ä n g e r t e n u n d k ü h l e r e n W i n t e r n auf. I n d i k a t o r e n w i n t e r m i l d e r K l i m a t e f e h l e n .

Die

JERZY NITYCHORUK, JOCHEN HOEFS & JÜRGEN SCHNEIDER

E n d p h a s e d e s Interglazials w i r d d u r c h d i e

Interpretation d e r 3C- und

P o l l e n - P e r i o d e I V vertreten, für d i e b o r e a l e K i e

1 8

0-lsotopen-

Kurven u n d Vergleich mit d e n

fernwälder charakteristisch sind (Abb. 4).

palynologischen Untersuchungen

Zu d i e s e r Zeit w a r d a s K l i m a n o c h f e u c h t u n d z i e m l i c h m i l d . A l l m ä h l i c h w e c h s e l t e e s zu e i n e m i m m e r t r o c k e n e r u n d kälter w e r d e n d e n Klima mit l a n g e n frostigen W i n t e r z e i t e n u n d t r o c k e n e n , nicht b e s o n d e r s w a r m e n S o m m e r n . F ü r d i e s e D e u t u n g spricht d i e E n t w i c k l u n g d e r S t e p p e n v e g e t a t i o n . I m frühen G l a z i a l w e c h s e l t e d a s K l i m a zu s u b a r k t i s c h e n V e r h ä l t n i s s e n ( P o l l e n - P e r i o d e V), in d e r Sträucher, G r ä s e r u.a. d o m i n i e r t e n . I n d e r P o l l e n z o n e K - NAP ( s . A b b . 5 ) h e r r s c h t e e i n t r o c k e n e s kaltes k o n t i n e n t a l e s K l i m a m i t e i n e r langen Winterperiode s o w i e mit einer trockenen und kurzen Vegetationsperiode.

Wie

aus den palynologischen

Untersuchungen

geschlossen w e r d e n kann, überdecken

die ge

m e s s e n e n I s o t o p e n k u r v e n d a s g a n z e Interglazial in O s s ö w k a , s a m t d e m e i n i g e z e h n t a u s e n d J a h r e d a u e r n d e n frühglazialen Zeitabschnitt. I n d e r L o kalität W i l c z y n e n t s p r e c h e n d i e I s o t o p e n k u r v e n dagegen (Abb.

n u r d e m interglazialen

Zeitabschnitt

6 ) . B e i d e Kurven zeigen einen

ähnlichen

V e r l a u f trotz g e w i s s e r U n t e r s c h i e d e in d e n a b s o luten W e r t e n . D i e b e o b a c h t e t e K o r r e l a t i o n d e r '3C-

und

1 8

0 - W e r t e in O s s ö w k a ist t y p i s c h für

S e e k a r b o n a t e in h y d r o l o g i s c h g e s c h l o s s e n e n G e w ä s s e r n . D a g e g e n ist e i n e s o l c h e K o r r e l a t i o n in Wilczyn wesentlich schwächer ausgeprägt und

Z o n e L - Juniperus ( W a c h o l d e r ) - zeigt e i n e g e ringe K l i m a v e r b e s s e r u n g . d i e s i c h in e i n e r stei g e n d e n F e u c h t i g k e i t ä u ß e r t e , s o w i e in d e r R e duktion d e r Temperaturamplitude zwischen d e m wärmsten und d e m kältesten Monat im J a h r u n d in d e r V e r l ä n g e r u n g d e r V e g e t a t i o n s p e r i o d e . G e gen Ende der Periode V erscheinen Wälder ( Z o n e M - Betula-Larix - B i r k e - L ä r c h e ) . D a s Klima ver b e s s e r t s i c h deutlich, e s w i r d f e u c h t e r u n d w ä r m e r mit e i n e r v e r l ä n g e r t e n V e g e t a t i o n s p e r i o d e .

spricht e h e r für e i n o f f e n e s S y s t e m (EICHER & S I E GENTHAIER

1 9 7 6 , F R I T Z et al.

1 9 7 5 . TALBOT 1 9 9 0 ,

E I C H E R et al. 1 9 9 1 , H O E F S 1 9 9 6 ) .

Die

Paläoseen v o n Wilczyn und O s s ö w k a

sind

detailliert p a l y n o l o g i s c h u n t e r s u c h t , w o b e i P o l l e n d i a g r a m m e für s e c h s K e r n e d e r f o s s i l e n S e e sedimente

aus

Wilczyn

(BINKA

NITYCHORUK

1 9 9 5 , 1 9 9 6 , KRUPINSKI 1 9 9 5 , B i n k a et al. 1 9 9 7 ) s o

wie

zwei

Diagramme

für O s s ö w k a

(KRUPINSKI

1 9 9 5 ) erarbeitet wurden. D a s reiche palynologische

Material e r l a u b t

e i n e detaillierte

Analyse

Die Z o n e n L u n d M sind e i n e t y p i s c h e E i n w a n d e

möglicher Paläoklimaveränderungen und die Ab

r u n g s f o l g e v o n d e r Kaltzeit z u r W a r m z e i t . E i n e

leitung v o n W a s s e r s p i e g e l s c h w a n k u n g e n in d e m

k u r z e E n t w i c k l u n g s p h a s e d e r K i e f e r n w ä l d e r in

P a l ä o s e e ( B I N K A & N I T Y C H O R U K 1 9 9 6 , B I N K A e t al.

d e r P e r i o d e V I ( Z o n e N - Pinus-

Kiefer), als e s z u

1 9 9 7 ) . E s e r m ö g l i c h t ferner, b e s t i m m t e A b s c h n i t

e i n e r R ü c k k e h r z u m b o r e a l e n K l i m a mit k o n t i

te d e r I s o t o p e n k u r v e n

nentalen Merkmalen kam, wird durch eine erneu

k u n g e n z u z u o r d n e n . D i e I s o t o p e n k u r v e n für d e n

konkreten Klimaschwan

5 5 m l a n g e n K e r n in O s s ö w k a sind in d e n A b b i l

te A b k ü h l u n g ( P e r i o d e V I I ) u n t e r b r o c h e n .

d u n g e n 5 u n d 6 dargestellt. D i e P h a s e n e i n e r A b Die

Abkühlung verursachte eine Expansion v o n

k ü h l u n g d e s K l i m a s sind mit Pfeilen ( v o n 1 b i s 6 )

S t r ä u c h e r n u n d K r ä u t e r n in e i n e r e n t s p r e c h e n d e n

auf d e r A b b . 5 v e r m e r k t .

Einwanderungsfolge (Zone O -

Die

Salix

Betula-Artemisia-

Betula-Juniperus-Larix-Pte-

grauen etwa 1 c m mächtigen Ton-Siltlagen mit

- B i r k e - B e i f u ß - W e i d e , Z o n e P - Juniperus

Wacholder, Zone Q ridium

- Birke-Wacholder-Lärche-Pteridium). D i e

P o l l e n - P e r i o d e n V H I ( Z o n e R - Pinus) n e V - Pinus) dominierenden

ä l t e s t e n P r o b e n v o n d e r B a s i s d e r Profile

stammen aus einer Wechsellagerung v o n dunkel

und X (Zo

s t e l l e n d e n K i e f e r n w a l d als d e n B e s t a n d t e i l d e r F l o r a dar. E i n e

hellgrauen Silt-Sandlagen; diese Ablagerung ent stand

unmittelbar

nach dem Abschmelzen des

Inlandeises d e r Elster-Vereisung. Aufgrund d e r palynologischen Befunde m u ß die Sedimentation

A b k ü h l u n g s p h a s e trennt diese P e r i o d e n vonein

der 2 m mächtigen Sedimentschicht

ander: EX ( Z o n e S - Adlerfarn-NAP-Pmwi, Z o n e T

ziemlich trockenen u n d kühlen Klima d e r Tundra

- Juniperus,

Z o n e U - Betuld)

erfolgt s e i n . D i e s p ä r l i c h e Flora e r l e i c h t e r t e d i e

Pinus-NAP,

Z o n e X - Betula-Larix-

Y-NAP-Pinus). den

nächsten

Diese

und X I (Zone W NAP, Z o n e

Zeitabschnitt,

des

Paläosees

in d e m e i n s u b

das

vorwiegend

a r k t i s c h e s K l i m a m i t stark k o n t i n e n t a l e n malen

herrschte

und der das

nächste Inlandeis ankündigte.

E r o s i o n u n d d a s A u s s p ü l e n v o n a u s d e n Ufern

bildet

Abkühlungsphase

Merk

bevorstehende

in e i n e m

(Abb.

stammendem

Sedimentmaterial,

aus Geschiebelehm

bestand

3). 1 8

D i e z i e m l i c h h o h e n 3 0 - W e r t e ( A b b . 5 ) z u r Zeit d e s k a l t e n s u b a r k t i s c h e n Klimas

spiegeln daher

Klima-Ändeningen im Pleistozän: Isotopenuntersuctiungen an fossilen Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazial Ost-Polens

D i e in d e m Profil zu b e m e r k e n d e p l ö t z liche

OSSÖWKA 1 / 9 6

Sedimentationsänderung

hin

o l i v - g r a u e m Silt ( s e h r fein g e s c h i c h t e t , die

i 1 \

i i

! -J

- A / y—v*^-/\_/

\.J

S c h i c h t e n mit ca.

spricht a u c h

den

0,5

mm-

5 3 , 5 m Teufe)

ent

plötzlichen

Schwan

kungen der Isotopen-Kurve und dies so

J VV

1! \ M'

dünnsten

Mächtigkeit;

w o h l für 13C als a u c h für i « 0 . D i e 3'3C Werte

' Ali

erniedrigen

- 6 , 0 %o, u n d d i e d

\J\\

1 8

sich

von

0,0

bis

0 - W e r t e steigen von

- 6 , 2 bis - 3 , 5 %o ( A b b . 6 ) . D i e s e V e r s c h i e bungen werden dahingehend

v\j-

gedeutet,

d a ß aus e i n e m flachen B e c k e n ein e h e r

tiefer S e e w u r d e . D i e Ä n d e r u n g d e r hy d r o l o g i s c h e n V e r h ä l t n i s s e g i n g mit d e r Temperatursteigerung

• 1 1 III m

die

für

1 II 1 1 T 1 T T •1 i i1 iT i i111 1i 111i T 11 i 111I 1 1 T 1 T 30

einher,

d e n B e g i n n d e s Interglazials c h a r a k t e r i

III

VI-? XI

stisch ist u n d mit d e m S p r u n g NAP m i n u s Pinus ( i n K a l i l o w , W o s k r z e n i c e u n d K o m a r n o - A b b . 1 ) parallelisiert w e r d e n k a n n . D i e E r w ä r m u n g führte zu e i n e r in f i

tensiveren Verdunstung, w a s die

I WILCZYN 1 / 9 6

i O-

A n r e i c h e r u n g d e r K a r b o n a t e erklärt. D i e V e r s c h i e b u n g d e r 3 '3C-Werte in R i c h tung

.A /A \ f!l v\/i 1

'•

i3C-Verarmung

kann

und/oder gerin

g e n Aktivität d e s P h y t o p l a n k t o n s verur

eine

Flußwasser bei einer insgesamt

I II

-f

auf

durch Einfließen von Grund-

-Ar „ A

s a c h t s e i n ( E I C H E R et al. 1 9 9 1 ) .

,,.„s x

A VA

-,- A

/ \

/ V ^ A a A ^ " ^

Eine ähnliche Erscheinung einer Zunah m e der d

l s

O - W e r t e wird a u c h a m Ü b e r

gang vom späten Weichsel-Glazial zum H o l o z ä n in d e n Profilen aus d e m G o s -

A ^ \

c i a z - S e e ( K u c et al. 1 9 9 3 , G O S L A R et al. 1 9 9 5 ) s o w i e in d e n E i s k e m e n a u s G r ö n l a n d ( D A N S G A R D et al. 1 9 9 3 ) festgestellt.

—

ALSO

—

EISE

- iiiiiiiiiiiiiiiiMiiiMMiiiiuiiiiiirTriiiiiiiiiMiTTTiriiiTiiriiiii

Das Erscheinen und der Rückgang der Birken-Kiefern-Wälder ( Z o n e A / B ) geht mit e i n e r K o n t i n e n t a l i s i e r u n g

Abb. 6: Isotopen-Kurven des

3 C und

0 für d i e Lokalitä

ten O s s ö w k a u n d W i l c z y n ( K a r b o n a t - A b l a g e r u n g e n ) . K o r relation a u f g r u n d d e s C a C O ^ - G e h a l t e s u n d d e r p a l y n o l o g i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n . I, II, III ... - P o l l e n - P e r i o d e n ( n a c h Fig. 6: T h e isotope curves o f 13c and O for Ossöwka and Wilczyn sites (carbonate sediments). Correlation based on GaCO3 and palynological analyses. I, II, III - pollen periods (KRU PINSKI

1995).

Kli

Trockenheit, und einer anschließenden A b k ü h l u n g . D i e s führt n a c h e i n e r kur z e n , p a l y n o l o g i s c h nicht gut Erwärmung ( d

KRUPINSKI 1 9 9 5 ) . M

des

m a s e i n h e r ( A b b . 5 ) , d. h. mit h ö h e r e r

faßbaren

0 - 3 , 5 %o b e i 5 4 , 0 m ) zu

einer nachfolgenden

Verringerung

der

3 i " 0 - W e r t e a u f e t w a - 5 , 5 %o ( A b b . 4 , 5 ) , bedingt wahrscheinlich durch eine Ab kühlung

u n d eine Reduktion der Ver

d u n s t u n g . D a s V e r w i s c h e n e i n e r deutli möglicherweise

den

klastischen

Eintrag

von

chen

S c h i c h t u n g in d e n

Sedimenten

zwischen

paläozoischen bzw. m e s o z o i s c h e n marinen Kar

52,3 m und 5 3 , 5 m kann auf eine vorübergehen

b o n a t e n a u s Moränenmaterial wider. H o h e d ^ C -

W e r t e s p r e c h e n für g e r i n g e Aktivität d e s P h y t o -

w e r d e n ( A b b . 2 ) . E r h ö h t e M e n g e n a n S c h w e f e l in

planktons.

d e n A b l a g e r u n g e n ( A b b . 5 ) g e h e n mit d e r S e n -

Verflachung

des

Palaeosees

zurückgeführt

JERZY NITYCHORUK, JOCHEN HOEFS & JÜRGEN SCHNEIDER

kung des Wasserspiegels im See einher. Im Gosciaz-See z.B. ist ein früh-holozäner Tiefstand des Wasserspiegels ( P A Z D U R et al. 1995) mit einer Abkühlung korreliert. Sehr charakteristisch für Ablagerungen aus dem Zeitraum des Holsteins ist die Zunahme des Schwefelgehalts bis 1,45% in den Sedimenten (Abb. 5), was durch anoxische Bedingungen im Hypolimnion erklärt werden kann und für alle weiteren kontinentalen Abkühl phasen gilt, welche mit einer verringerten Zirku lation des Sees in Verbindung stehen. Ein solcher deutlicher Zusammenhang zwischen der Sen kung der 3 0 - W e r t e , dem Sinken der Karbonat gehalte und einer verringerten Zirkulation des Sees, drei Faktoren also, die für eine Verschlech terung des Klimas sprechen, wurde auch am Great Salt Lake in Utah beobachtet ( M C K E N Z I E & E B E R L I 1987). 18

Nach dem Übergang der Sedimentation in Karbonat-Gyttja, in der Tiefe von 52.3 m (Abb. 2), ist ei ne deutliche Schichtung zu sehen, wobei auf 1 mSedimentation 1500 Doppelschichten (dunkel hell) entfallen. Palynologische Befunde zeigen, daß die Temperatur des wärmsten Monats Juli von 14 auf etwa 17° C steigt (Abb. 5). Die organi sche Produktion im See steigt, was sich auch in ei ner allmählichen Änderung der 3 '3C-Werte be merkbar macht. Ein nächster Sprung in den Isotopen-Kurven be ginnt bei 51,5 m (Abb. 4, 5), die 0 - K u r v e steigt um 1 %o. Dies fällt mit der Zunahme von Escheund Hedem-Patten zusammen, was nach B I N K A & N I T Y C H O R U K (1996) auf eine Ozeanisierung des Klimas hindeutet, d.h. auf zunehmende Feuchtig keit mit geringeren Temperaturamplituden zwi schen Sommer und Winter. 18

Die nächste Periode in der Entwicklungsge schichte des Klimas im Holstein-Interglazial ist sehr charakteristisch. Es treten deutliche Indikato ren einer Ozeanisiening des Klimas auf: Taxus und Hedera (Zone E, Abb. 5) erreichen hier die maximalen Werte im gesamten Interglazial. Im Profil von Granzin ( E R D 1969) erscheinen in der Taxus-Zons transgressive Sedimente mit ma rinen Diatomeen. Eine Meerestransgression wird auch in Billbrook ( H I N S C H 1993, L I N K E & HALLIK 1993) festgestellt sowie in einem kleinen Gebiet in Litauen und Lettland ( K O N D R A T I E N E & G U D E L I S 1983). Die Isotopen-Kurven zeigen die höchsten Werte für die Taxus-Periode, die 3 ^C-Kurve erreicht Werte von -1 %o und die 3 0 - K u r v e ungefähr -4%o (Abb. 6). Dabei ist die Taxus-Periode (Abb. 5, Zone E) den palynologischen Untersuchungen 18

nach nicht der wärmste Abschnitt im Holstein-In terglazial ( M Ü L L E R 1974, B I N K A & N I T Y C H O R U K 1996). Nach der Phase des ozeanischen Klimas (Zone E) folgt eine Phase mit zunehmendem Einfluß des kontinentalen Klimas (Zone F auf Abb. 5). Diese Periode äußert sich durch geringere Karbonatge halte und Isotopenschwankungen um etwa 1 %o (Abb. 5) bei insgesamt recht hohen Werten. So zeigt die 3 L^C-Kurve zu dieser Zeit die schwer sten Werte bis -0,5 %o. Die Kontinentalisierung des Klimas wird immer stärker, bis auf eine kurze Abkühlung (Nr. 1 auf der Abb. 5). Diese Abkühlung ist in vielen Hol stein-Profilen in Europa sehr gut ablesbar ( M Ü L L E R 1974). In Ost-Polen äußert sich diese Abkühlung in der Zunahme der Kiefern- und Birken-Pollen und in einem drastischen Abfallen der Prozentan teile anderer Baumpollentypen (Abb. 4), vor al lem der wärmebedürftigen Pflanzen ( B I N K A & N I T Y C H O R U K 1995, 1996, KRUPINSKI 1995). Das in der Ablagemng vorkommende Ligustrum kann redeponiert werden. Mehr als zehn kleine Seen aus der Holstein-Seen platte trocknen zu dieser Zeit aus ( N I T Y C H O R U K 1994), in den anderen treten klastische Ablage rungen an dieser Stelle des Profils auf, die für ei ne Verflachung und Redeposition sublitoraler Se dimente sprechen. Die Paläoseen in Ossöwka und in Wilczyn haben diese Periode ohne Aus trocknung überstanden. Die einzigen Anzeichen für eine Verflachung, die in Ossöwka festzustel len ist, sind das Fehlen einer Lamination sowie ei ne Erniedrigung des CaCO^ -Gehaltes in der Gyttja von 80 auf 70 % (Abb. 5). Verändeningen in den 0 - W e r t e n der IsotopenKurven, die in Ossöwka über 2 %o, in Wilczyn et wa 0.5 %o (in Richtung Zunahme negativer Werte) erreichen, sind ein deutliches Zeichen der Ab kühlung (Abb. 6 ) . 18

Nach dieser Phase der Klimaverschlechterung folgt die Periode des klimatischen InterglazialOptimums (Zonen G und H - Abb. 4, 5). Im paly nologischen Bild dominieren wärmebedürftige Bäume, wie Hainbuche, Eiche, Tanne und Hasel nuß, Stechpalme, Mistel und Buxbaum. Das feuchte, warme und milde Klima verhilft zu einer langen Vegetationsperiode ( K R U P I N S K I 1995). Der Seespiegel hat zu dieser Zeit einen Höchststand ( B I N K A & N I T Y C H O R U K 1996). Die zu dieser Zeit entstandene Seekreide mit den maximalen Kar bonatgehalten zeigt eine Feinschichtung mit etwa 1000 bis 1300 Doppelschichten pro Meter. Der klimatische Zustand des Sees spiegelt sich jedoch

Klima-Änderungen im Pleistozän: Isotopenuntersuchungen an fossilen Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazial Ost-Polens

kaum im Verlauf der Isotopenkurven wider. Die 3 O - W e r t e liegen zwischen - 5 , 5 bis - 6 , 5 %o und die 3 «C-Werte zwischen - 3 , 0 bis - 4 , 2 %o (Abb. 6 ) . Der nächste klare Sprung der Werte in den Iso topen-Kurven bis - 1 , 5 %o 3 13C und bis - 5 , 4 %o 3 0 ( - 4 0 m) läßt sich mit dem trockener wer denden Klima und der Verflachung des Sees (palynologische Zone H) parallelisieren (BINKA & ls

NITYCHORUK 1 9 9 6 ) .

Somit haben wir es hier mit der paradoxen Si tuation zu tun, daß während der nach den paly nologischen Daten besten Klimabedingungen im ganzen Interglazial die 3 0 - W e r t e deutlich nied riger sind. Dies hängt höchstwahrscheinlich mit Wasserspiegelschwankungen zusammen. Bei ho hem Wasserstand sollte der See in den hydrologi schen Kreislauf eingeschlossen sein, wodurch in den See O-reiches Grundwasser und/oder Fluß wasser gelangen würde. Wenn es nach einer feuchten Phase dagegen trockener wurde, was mit einer Verflachung des Sees einhergeht, so müßte sich wegen des verringerten Zuflusses das Seewasser an 0 anreichern. Wir beobachten hier niedrige negative Isotopen-Werte. Eine Er klärung wäre eine Intensiviemng der Nieder schläge, die für das Holstein-Interglazial charak teristisch waren. Der steigende Wasserspiegel würde eine 0-Anreichemng der Karbonate ver l8

lö

ursachen ( T A L B O T 1 9 9 0 ) . Die episodische Verfla

chung des Sees und Senkung der Niederschläge spiegeln sich in einer Zunahme der IsotopenWerte wider (OS 1 / 9 6 , im 3 9 m Kerntiefe, Abb. 5 ) . Etwa gleichzeitig zeigt sich eine geringe Er höhung der O-Isotopen-Gehalte, die mit einem anoxischen Hypolimnion erklärt werden kann. Die im Folgenden zu beobachtenden Schwankun gen der Isotopenkurven, mit der Tendenz zur Sen kung der 3 0 - W e r t e (Abb. 6 ) , sind auf den all mählichen Übergang vom interglazialen (PollenPeriode III - Abb. 5 ) in ein kühleres boreales Klima (Pollen-Periode IV) zurückzuführen. Die diesen Übergang begleitende Abkühlung kommt in einer deutlichen Verringerung des prozentualen Anteils der Pollen der wärmebedürftigen Bäume zum Ausdnick (KRUPINSKI 1 9 9 5 ) . Sie fällt in die Zeit der Do minanz der Kiefer (bis 9 0 % im OS 2 / 9 0 , Abb. 5 , und 8 0 % im OS 1/90, Abb. 4 , Zone J). 18

Es folgt eine Periode des borealen und subarkti schen Klimas, das in der Sedimentation des 3 0 m langen oberen Kernteils in Ossöwka zu erkennen ist. Das boreale Klima mit kontinentalen Eigen schaften ist nach Pollenbefunden charakterisiert durch eine erniedrigte Temperatur des wärmsten Monats (Abb. 5 ) . Dieser Zeitabschnitt war klima

tisch gesehen nicht einheitlich. Es kommen in dieser Zeit drei Abkühlungen vor (von 3 bis 5 auf Abb. 5). Das palynologische Bild zeigt ein in allen drei Abkühlungsphasen (Pollen-Periode V, VII, IX und XI) gleiches Ansteigen des Prozentanteils der Pollen von Birke, Wacholder, Lärche sowie Gräsern, bei gleichzeitigem Rückgang der vorher dominierenden Kiefern-Pollen (Abb. 5). Das be sonders charakteristische Auftreten des Wachol ders im Floren-Bild spricht dafür, daß die Wälder lichter wurden, was eine Einwandernngsfolge in der Warmzeit im Anschluß an die Kaltzeit ist. Mit der Abkühlung des Klimas fällt die Verringerung der prozentualen Anteile der AP von 95 auf 30 % und des C a C 0 3 -Gehalts der Sedimente von 70-80 % bis auf 40-50 % in Periode V zusammen (OS 2/90, Abb. 5). Diese Reduktion ist mit einer Ver ringerung der Bioproduktion im See sowie der Zufuhr an klastischem Material infolge einer Auf lichtung der Vegetation zu erklären. Infolgedessen gelangen Pollen der klimatisch anspruchsvollen Kräuter und Bäume in die redepo nierten Ablagerungen (KRUPINSKI 1995). Der Verlauf der Isotopen-Kurven zeigt zu dieser Zeit ein sehr interessantes Bild. Am Anfang der borealen Periode zeigt die Kurve des 3 0 eine Tendenz, die mit der allgemeinen Abkühlung übereinstimmt, und die Kurve erreicht Werte un ter - 7,2 %o. Im Moment der subarktischen Abküh lung des Klimas (Nr. 3 auf Abb. 5) sinken die Wer te auf -8,5 %O. Die Rückkehr des borealen Klimas verursacht einen Anstieg der 3 0 - W e r t e bis zu den früher erreichten Werten, d. h. bis -7,2 %o. Die nächste Abkühlung (Nr. 4) zeigt sich in der nächsten Schwankung der Kurve bis -7,5 %o. 1

Die Absenkting der 3 0-Isotopen-Werte ist mit der geringeren Intensität der Verdunstung unter kühlen Klimaverhältnissen verbunden. In der frühglazialen Periode (in der 3- und 4. Abküh lung, Abb. 5) ist der Verlauf der 3 ^C-Kurve ent gegengesetzt zu der von 0 , dort, w o die 3 0 Werte sinken, steigen die 3 '3C-Werte. Biomasse zerfall unter reduzierenden Bedingungen (Methanogenese) kann aufgrund des sehr großen Fraktionierungsfaktors zwischen CLL, und C 0 zu stark erhöhten 3 !3C-Werten im gelösten Karbo nat führen (z. B . IRWIN et al. 1977). 1 8

1 8

Eine völlig andere Situation ergibt sich nach der 5. Abkühlung. Die 3 0 - K u r v e beginnt zu steigen und erreicht Werte bis -5,6 %o, d. h. ähnlich wie im Interglazial-Optimum (Abb. 5). Extrem hohe Werte bis maximal 10%o erreicht auch die 3 !3CKurve. Solche hohen ^C-Werte sind möglicher18

JERZY NITYCHORUK, JOCHEN HOEFS & JÜRGEN SCHNEIDER

weise auf ein Sinken des Seespiegels z u r ü c k z u f ü h r e n als F o l g e e i n e r intensiv e r h ö h t e n V e r d u n s t u n g in e i n e m s e h r t r o c k e n e n Steppen-Klima (vgl. GONFIANTiNi 1 9 8 6 ) . Als I n d i k a t o r für s e h r t r o c k e n e k l i m a t i s c h e V e r h ä l t n i s s e mit S t e p pencharakter gelten auch Halophyten (z. B . Plantago maritima), d i e in d e m palynologischen Diagramm aus Wilczyn festgestellt w u r d e n (BiNKa et al. 1 9 9 7 ) . D i e V e r d u n s t u n g führte zu e i n e r S e e s p i e g e l a b s e n k u n g , damit z u m S c h r u m p fen d e r S e e o b e r f l ä c h e u n d z u e i n e r Frei legung der im Interglazial-Optimum de p o n i e r t e n u n d viel M a l a k o f a u n a e n t h a l tenden A b l a g e n i n g e n des flachen Sublitorals ( A b b . 7 ) . Infolge d e r E r o s i o n s Lind T r a n s p o r t - P r o z e s s e g e l a n g t e n d i e A b l a g e r u n g e n aus d e r w a r m e n P e r i o d e d e s Interglazials in d i e S e d i m e n t e , w e l c h e in d e m k ü h l e n p o s t i n t e r g l a z i a l e n See entstanden waren. Damit k o m m t es zu e i n e r V e r m i s c h u n g v e r s c h i e d e n alter S e d i m e n t e u n d damit v o n e r o d i e r t e n li toralen S e d i m e n t e n mit W ä r m e a n z e i g e n d e n F l o r e n - E l e m e n t e n t i n d profund a l e n S e d i m e n t e n mit k ü h l e r e s Klima a n z e i g e n d e n Floren-Elementen („Gei ster-Flora").

cx A b b . 7: P r o z e ß d e r K a r b o n a t s e d i m e n t a t i o n im S e e v o n O s söwka: a) a m Anfang des Holstein-Interglazials, b ) im Opti m u m d e s Interglazials, c ) w ä h r e n d d e r A b k ü h l u n g , z u B e g i n n d e r S a a l e - V e r e i s u n g , als E r o s i o n u n d R e d e p o s i t i o n d e r S e d i m e n t e mit d e r M a l a k o f a u n a a u s d e r U f e r z o n e e r f o l g t e . 1 - Quartär-Sedimente, 2 - Karbonat-Sedimente aus d e m H o l s t e i n - S e e , 3 - S e e w a s s e r , 4 - S e d i m e n t e mit M a l a k o f a u n a , die in d e r U f e r z o n e d e p o n i e r t w u r d e , 5 - Pfeile g e b e n d i e R i c h t u n g d e r E i n s c h ü t t u n g e n d e r e r o d i e r t e n litoralen S e d i m e n t e an. Fig. 7: Process of carbonate sedimentation in the Ossöwka La ke: a) at the beginning o f the Holsteinian Interglacial; b ) inter glacial climatic optimum; c) Erosion and redeposition o f sedi ments with mollusc shells from the shore zone during cooling at the beginning o f Saale glaciation. 1 - Quaternary sediments, 2 - carbonate sediments o f the 1 [olsteinian age lake, 3 - lakewater, 4 - redeposited sediments with mollusc shells from the shallow sublitoral zone, 5 - arrows indicate input direction o f eroded sublitoral sediments.

D i e s e r P r o z e ß gibt e i n e E r k l ä m n g für die h o h e n D ' « O - W e r t e ( A b b . 5 ) , die d e m p a l y n o l o g i s c h e n B i l d für d e n o b e r e n K e r n t e i l aus O s s ö w k a w i d e r s p r e chen. Eine b e s o n d e r s h o h e Konzentration der litoralen M a l a k o f a u n a während der ( A b b . 2 ) w e n i g e r f e u c h t e n P h a s e n , als d e r S e e a m f l a c h s t e n war, s o w i e I s o t o penbestimmungen gleicher Schneckengattungen aus einer P r o b e mit Unter s c h i e d e n in d e r Z u s a m m e n s e t z u n g v o n e i n i g e n %o, b e s t ä t i g e n d i e s e n P r o z e ß . D i e letzte A b k ü h l u n g (Nr. 6 a u f A b b . 5 ) hängt u n m i t t e l b a r mit d e m b e g i n n e n d e n Vordringen des Inlandeises D i e s kündigt sich an

zusammen.

durch das

Ver

schwinden der Sedimentation von Karbonat-Gyttja, Pflanzendecke

durch

Verarmung

sowie durch die D

der m

O-

W e r t e , d i e bis - 1 0 , 0 %o r e i c h e n . Schlußbemerkungen Das Isotopenbild der Klimaveränderun g e n in d e r A n f a n g s p e r i o d e d e s H o l s t e i n -

Klima-Ändeningen im Pleistozän: Isotopenuntersuchungen an fossilen Seesedimenten aus dem Holstein-Interglazial Ost-Polens

Interglazials, d a s a n h a n d d e r fossilen S e e s e d i m e n t e i n O s t - P o l e n g e w o n n e n w u r d e , läßt s i c h mit d e n a u s p a l y n o l o g i s c h e n U n t e r s u c h u n g e n b e k a n n t e n Klimaveränderungen parallelisieren. Das für d a s I n t e r g l a z i a l - O p t i m u m g e w o n n e n e I s o t o p e n - B i l d bestätigt d a g e g e n n i c h t d i e p a l y n o logisch dokumentierten Verhältnisse d e s klimati s c h e n Interglazial-Optimums. Die U r s a c h e n hierfür h ä n g e n h ö c h s t w a h r s c h e i n lich m i t d e n S c h w a n k u n g e n d e s S e e s p i e g e l s z u s a m m e n . Tiefer Wasserstand a m Anfang d e s In terglazial-Optimums verhinderte d e n W a s s e r a b fluß, d. h. d i e g l e i c h e n W a s s e r m a s s e n b l i e b e n l a n g e Zeit i m S e e , o h n e a u s g e t a u s c h t z u w e r d e n , u n d d a s führte zu e i n e m K o n z e n t r a t i o n s a n s t i e g der schweren Isotope 0 u n d !3C. H o h e W a s s e r s p i e g e l i m O p t i m u m d e s Interglazials s o w i e A n schluß d e r S e e n an das hydrologische System ver ursachten dagegen einen Verdünnungseffekt durch e i n e n schnellen Wasserwechsel. E i n e Fol g e d a v o n ist d i e V e r s c h i e b u n g d e r I s o t o p e n k u r v e n in R i c h t u n g n e g a t i v e r W e r t e . N u r d i e C - I s o t o p e n - K u r v e für d e n f o s s i l e n S e e in W i l c z y n (Abb. 6 ) e r r e i c h t h o h e W e r t e i m I n t e r g l a z i a l - O p t i mum, w a s a u f eine Z u n a h m e der Bioproduktion und dadurch auch a u f günstige klimatische Ver hältnisse hindeutet. 1

Weitere sedimentologische und geochemische U n t e r s u c h u n g e n w e r d e n nötig s e i n , u m d i e f r ü h e r e n S c h w a n k u n g e n in d e n I s o t o p e n - K u r v e n u n d d i e K o r r e l a t i o n mit d e n p a l y n o l o g i s c h e n B e funden besonders auch im Hinblick a u f globale K l i m a s c h w a n k u n g e n b e s s e r u n d detaillierter in t e r p r e t i e r e n zu k ö n n e n .

Dank Wir d a n k e n Prof. D r . T h o m a s LITT (Institut für P a l ä o n t o l o g i e d e r Universität B o n n ) , a b e r a u c h d e m r e v i e w e r d e r Zeitschrift h e r z l i c h für d i e hilf reiche kritische Durchsicht des ursprünglichen Manuskriptes. Der Alexander-von-Humboldt-Stiftung dankt d e r Erstautor ( D r . J . N I T Y C H O R U K ) herzlich für d i e G e währung eines eineinhalbjährigen Stipendiums in d e r A r b e i t s g r u p p e L i m n o - / U m w e l t g e o l o g i e a m Institut für G e o l o g i e u n d D y n a m i k d e r L i t h o s p h ä re d e r Universität G ö t t i n g e n .

Schriftenverzeichnis ALBRYCHT, A . , BINKA, K , BRZEZINA, R., DYJOR, K ,

NITY

CHORUK, J . , PAVLOWSKAYA, I. (1997): Uwagi o nowych stanowiskach osadöw interglacjalnych na tie stratygrafii mlodszego czwartorzedu poludniowego Podlasia. - Przegl. Geol., 6 : 629-633.

BEAULIEU, J-L DE, EICHER, U . , MONJUVENT, G. (1994): Re-

construction o f Middle Pleistocene palaeoenvironments based o n pollen and stable isotope investi gations at Val-de-Lans, Isere, France. - Veg. History and Archaeobot., 3 , 3 : 127-142. — REILLE, M. (1995): Pollen records from the Velay cra ters: A review and correlation of the Holsteinian In terglacial with isotopic stage 1 1 . - Meded.Rijks Ge ol. Dienst, 5 2 : 59-70. BINKA, K. & NITYCHORUK, J . (1995): Mazovian (Holsteini an) lake sediments at Woskrzenice near Biala Podlaska. - Geol. Quarterly, 3 9 , 1 : 109-120. — (1996): Geological and palaeobotanical setting o f interglacial sediments at the Kalilow site in southe m Podlasie. - Geol. Quarterly, 4 0 , 2 : 269-282 . — LINDNER, L. & NITYCHORUK, J . (1997): Geologic floristic setting o f the Mazovian Interglacial sites in Wilczyn and Lipnica in southern Podlasie (eastern Poland) and their paleogeographic connections. Geol. Quarterly, 4 1 , 3 : 1-14. DANSGAARD, W . , JOHNSEN, S . J . , CLAUSEN, H. B . , DAHL-JENSEN,

D., GUNDESTRUP, N. S., HAMMER, C. U., HVIDBERG,

C. S . , STEFFENSEN, J . P., SVEINBJORNSDOTTIR, A. E . , J o u -

ZEL, J., BOND, G. (1993): Evidence for general insta bility of past climate from a 250-kyr ice-core record. - Nature, 3 6 4 : 218-220. EICHER,

U . , OESCHGER, H. & SIEGENTHALER, U . ( 1 9 9 1 ) :

Pollenanalyse und Isotopenmessungen an Seekrei den. - In: B . Frenzel (Ed.) Paläoklimaforschung, 1 : 127-138. — & SIEGENTHALER, U . (1976): Palynological and oxy gen isotope investigations on Late-Glacial sediment cores from Swiss lakes. - Boreas, 5 : 109-117. — & SIEGENTHALER, U . (1981): Pollen and Oxygen Iso tope Analyses o n Late- and Post-Glacial Sediments of the Tourbiere de Chirens (Dauphine, France). Quater. Res., 1 5 : 160-170. ERD, K. (1969): Das Holstein-Interglazial von Granzin bei Hagenow (Südwestmecklenburg). - Geologie, 1 8 , 5 : 590-599. FRITZ, P., ANDERSON, T.W. & LEWIS, C.F.M. (1975): LateQuaternary Climatic Trends and History of Lake Erie from Stable Isotope Studies. - Science, 1 9 : 267-269. GASCOYNE, M. (1992): Palaeoclimate determination from cave calcite deposits. - Quater. Sc. Rev., 1 1 : 609-632. GONFIANTINI, R. (1986): Environmental isotopes in lake studies. - In: Fritz P., Fontes J . (eds) Handbook o f environmental isotope geochemistry, 2 , Elsevier, Amsterdam, 112-168. GOSLAR, T., ARNOLD, M. & PAZDLR, M. F. (1995):

The

Younger Dryas cold event - was it synchronous over the North Atlantic region? - Radiocarbon, 3 7 : 63-70. HINSCH, W. (1993): Marine Molluskenfaunen in Typusprofilen des Elster-Saale- Interglazials und des Elster-Spätglazials. - G e o l . Jb., A 1 3 8 , Holstein-Interglazial, 9-34. HOEFS, J . (1996): Stable Isotope Geochemistry. - Sprin ger, 201 S. IMBRIE, J . , DONK, J . VAN & KIPP, N . G. (1973): Paleoclima-

tic

Investigation o f a Late Pleistocene Caribbean

JERZY NITYCHORUK, JOCHEN HOBES & JÜRGEN SCHNEIDER

Deep-Sea Core: Comparison o f Isotopic and Faunal Methods. - Quater. Res.. 3 : 10-38. IRWIN, H., COLEMAN, M. & CURTIS, M. ( 1 9 7 7 ) : Isotopic evi

dence for the source o f diagenetic carbonate during burial o f organic-rich sediments. - Nature, 2 6 9 : 209213. JOHNSEN, S. J . . CLAUSEN, H . B., DANSGAARD, W., GUNDESTRUP, N. S., HAMMER, C. U., TAUBER, H. ( 1 9 9 5 ) : T h e

Eem stable isotope record along the GRIP ice core and its interpretation. - Quat. Res., 4 3 : 117-124. KONDRATIENE, O. & GUDELIS, W . (1983): Morskie osady plejstocenskie na obszarze Pribaltyki. - Przegl. G e ol., 8 - 9 : 497-502. KRUPINSKI, K.M. (1995): Pollen stratigraphy and succes sion o f vegetation during the Mazovian interglacial based o n studies o f sediments from Podlasie (in Polish with English summary). - Acta Geograph. Lodz., 7 0 : 200 S. — & NITYCHORUK, J . (1991): Geologic setting and pol len analysis o f interglacial organic sediments at Mokrany Nowe in Podlasie, Eastern Poland. - Acta Palaeobot.. 3 1 : 227-243. Kuc, T., ROZANSKI, K. & WACHNIEW, P. (1993): Isotope composition of carbonates in Lake Gosciaz sedi ment based on the core G l / 8 7 , G 2 / 8 7 and G l / 9 0 analyses (In Polish). In: M. RALSKA-JASIEWICZOWA (Ed.), Lake Goscias - progress o f studies o n the se diments and recent environment, Proceedings o f the workshop in Gliwice, 30.03-02.04.1992, - Pol. Bot. Stud. 8 : 157-162. LINDNER, L., KRUPINSKI, K. M., MARCINIAK, B . , NITYCHORUK,

J . , SKOMPSKI, S. (1991): Pleistocene lake sediments o f the site Haid I near Biala Podlaska (in Polish with English summary). - Kwart. Geol., 3 5 , 4 : 337-362. LINKE, G., KATZENBERGER, O. & GRÜN, R. ( 1 9 8 5 ) : Descrip

tion and ESR dating o f the Holsteinian Interglaciation. - Quaternary Sc. Rev., 4 : 319-331. LITT, T., JUNGE, F. W . & BÖTTGER, T. ( 1 9 9 6 ) : Climate dur

ing the Eemian in north-central Europe - a critical review o f the palaeobotanical and stable isotope data from central Germany. - Veget. Hist. Archaeobot., 5 : 247-256. LORIUS, C , JOUZEL, J . , RITZ, C , MERLIVAT, L., BARKOV, N . I., KOROTKEVICH, Y. S., KOTLYAKOV, V. M. ( 1 9 8 5 ) :

150 0 0 0 year climatic record from Antarctic ice. Nature, 3 1 6 : 591-596. MARTINSON, D. G , PISIAS, N. G , HAYS, J . D., IMBRIE, J . , M O O R E , J R . T . C , SHACKLETON, N. J . ( 1 9 8 7 ) : Age Dat

ing and the Orbital Theory of the I c e Ages: Deve lopment o f a High-Resolution 0 to 3 0 0 000-Year Chronostratigraphy. - Quater. Res., 2 7 : 1-29. MCCREA, J.M. (1950): T h e isotopic chemistry o f carbo nates and a paleotemperature scale. - J . Chem. Phys., 1 8 : 8 4 9 - 8 5 7 . MCKENZIE, J.A. & EBERLI, G.P. ( 1 9 8 7 ) : Indications for ab

rupt Holocene climatic change: Late H o l o c e n e oxy gen isotope stratigraphy o f the Great Salt Lake, Utah. - W . H . BERGER and L.D. LABEYRIE ( e d s . ) . Ab

rupt Climatic Change, 127-136. MÜLLER, H. (1974): Pollenanalytische Untersuchungen und Jahresschichtenzählungen an der holstein-zeitlichen Kieselgur von Munster-Breloh. - Geol. J b . , A 2 1 : 107-140.

NITYCHORUK J . (1994): Stratigraphy o f the Pleistocene and palaeogeomorphology of Southern Podlasie (in Polish with English summary). - Rocz. Miedz.. 2 6 : 23-107. — & BINKA, K. (1994): Geologische Lage und Alter der interglazialen Sedimente in Borsuki in Podlasie. Konferenz: Pleistozän - Stratigraphie Polens, 1718.11.1994, B o c h e n i e c , 29. —

BINKA, K , PAVLOVSKAYA, I. ( 1 9 9 7 ) : Die Ausdehnung

des Warthe-Stadials in Ost-Polen und WestWeißrußland - festgelegt aufgrund einer fossilen Seenplatte aus d e m Eem-Interglacial. - Quaternaiy Deposits and Neotectonics in the Area of Pleisto cene Glaciations, - Field Symposium, Belarus, May, 12-16 1997, 4 7 , Minsk. PAZDUR, A . , FONTUGNE, M.R., GOSLAR. T. & PAZDUR, M.F.

(1995): Late glacial and Holocene water-level chan ges of the Gosciaz Lake, Central Poland, derived from carbon isotope studies o f laminated sediment. - Quater. Sc. Rev., 1 4 : 125-135. PISIAS, N . G., MARTINSON, D. G., MOORE, J R . T. C . SHACKLETON, N. J . , PRELL, W., HAYS. J . & BODEN, G. ( 1 9 8 4 ) :

High resolution stratigraphie correlation o f benthic oxygen isotopic records spanning the last 300 0 0 0 years. - Marine Geol., 5 6 : 119-136. ROZANSKI,

K., ARAGUAS-ARAGUAS,

L. & GONFIANTINI,

(1993): Isotopic patterns in modern global precipi tation. - In: Climate change in continental isotopic records. Geophys. Monogr., 7 8 : 1-36. SARNTHEIN, M . , STREMME, H.E. & MANGINI, A. ( 1 9 8 6 ) : T h e

Holstein Interglaciation: Time-stratigraphic posi tion and correlation to stable-isotope stratigraphy of deep-sea sediments. -Quater. Res., 2 6 : 283-298. SHACKLETON, N . J . , L E , J . , Mix, A. & HALL. M.A. ( 1 9 9 2 ) : Car

bon isotope records from Pacific surface waters and atmospheric carbon dioxide. - Quater. Sc. Rev., 1 1 : 387-400. — & OPDYKE, N. D. (1973): Oxygen Isotope and Palaeomagnetic Stratigraphy of Equatorial Pacific Core V28-238: O x y g e n Isotope Temperatures and Ice Volumes on a 105 Year and 106 Year Scale. Quater. Res., 3 : 39-55. TALBOT, M. R. (1990): A review of the palaeohydrological interpretation o f carbon and o x y g e n isotopic ratios in primary lacustrine carbonates. Chemical Geology. - Isotope Geoscience Section, 8 0 : 2 6 1 279. WINOGRAD, I . J . , COPLEN, T. B . , LANDWEHR, J . M., RIGGS, A. C , LUDWIG, K. R., SZABO, B . J . , KOLESAR, P. T. & R E -

VESZ, K.M. (1992): Continuous 500 000-Year Clima te Record from Vein Calcite in Devils Hole, Ne vada. - Science, 2 5 8 : 255-260. ZAGWIJN, W. H. (1992): T h e beginning o f the ice age in Europe and its major subdivisions. - Quart. Sc. Rev., 1 1 : 583-591. M a n u s k r i p t e i n g e g a n g e n a m 1 1 . April 1998

Eiszeitalter

Gegenwart

35-54 6 Abb.

Hannover

1999

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimageschichte des Quartärs? ARNT

BRONGER*)

- L o e s s , G l a c i a l - i n t e r g l a c i a l c y c l e s , p e d o s t r a t i g r a p h i c a l c o r r e l a t i o n , p a l e o s o l , Central A s i a -

K u r z f a s s u n g : Eine sehr ähnliche Geländeposition der Moränen um 1850 zu den heutigen Gletschern z. B. in den Alpen, in den südöstlichen kanadischen Rockies oder im Tien-shan als Ergebnis einer geringen Abnah me der Jahresmitteltemperatur führt zu der Hypothese, daß wesentlich größere quartäre Klimaschwankungen im Bereich von 1 0 Jahren (Glazial-Interglazial-Zyklus) und sogar von 1 0 Jahren (etwa der Länge eines Inter glazials) weitestgehend gleichzeitig, jedenfalls im gemäßigten Klimabereich der Nordhemisphäre stattge funden haben. Dieses Konzept ist wichtig für kontinen tale pedostratigraphische Korrelationen: wenn eine Löß-Paläoboden-Abfolge der Brunhes-Epoche mit der gtSo-Tiefseekurve des gleichen Zeitabschnitts in gute Übereinstimmung gebracht werden kann, so müßte man Löß-Paläoboden-Sequenzen des Mittel- und Jungpleistozäns selbst in verschiedenen Kontinenten mit einander korrelieren, insbesondere pedostratigraphi sche Lücken feststellen können. Das würde dann die Rekonstruktion einer Klimageschichte der letzten 800.000 Jahre für den gemäßigten Klimabereich der Nordhemisphäre erlauben. 5

Für eine Löß-Boden-Stratigraphie und insbesondere für paläoklimatische Rückschlüsse ist es einerseits notwen dig, die Genese der Paläoböden über seine Merkmale zu erschließen. Die meisten Paläoböden sind aber ge kappt und vom hangenden Löß sekundär aufgekalkt. Die Bodenmikromorphologie erlaubt jedoch zwischen primären und sekundären Carbonaten zu unterschei den und z. B . den Prozeß der Tonverlagerung zweifels frei zu erkennen. Dies erlaubt die Trennung von typi schem Löß, pedogen überprägtem Löß sowie die An sprache von genetischen Bodenhorizonten wie CB-, BC-, Ah-, Bw-, B - und Bt-Horizonten. Die Löß-Paläoboden-Abfolge der Brunhes-Epoche in Karamaydan/Tadjikistan ist n o c h wesentlich detaillier ter gegliedert als die entsprechende Abfolge in Luochuan/China oder von mitteleuropäischen Lößprofilen mit Ausnahme der Würm-Kalkzeit. So entsprechen z.B. Paläoböden in China oder Mitteleuropa komplizierten Pedokomplexen in Karamaydan. Daher wird die Se quenz von Lössen und stärker entwickelten Böden von Karamaydan als Referenzprofil für die Rekonstniktion der mittelund jungpleistozänen Klimageschichte vor geschlagen. Die Löß-Boden-Abfolge erlaubt eine sehr gute Korrelation mit der 3 l 0 - T i e f s e e k u r v e von BASSINOT et al. (1994), für die präzise astronomische Zeitan gaben abgeleitet wurden. Dadurch wird sogar eine Zu ordnung von Böden innerhalb eines Pedokomplexes 8

*) Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. A. BRONGER, Geo graphisches Institut der Universität Kiel, 24098 Kiel

des Referenzprofils von Karamaydan zu Substadien der 3 O - K u r v e ermöglicht (Abb. 1). - Für den größeren Teil der Matuyama-Epoche zeigt der mittlere und basa le Teil des Lößprofils von Chashmanigar (Tadjikistan) mehr gut ausgebildete Paläoböden als entsprechende Abschnitte der Löß-Boden-Abfolgen von Luochuan/ China (Abb. 2) und sehr viel mehr als in Mitteleuropa. Dabei enthält die altpleistozäne Löß-Boden-Sequenz von Chashmanigar mehrere stratigraphische Lücken, belegt durch Ck- bzw. Ckm-Horizonte, deren zugehöri ge Paläoböden abgetragen sind. Dennoch ermöglicht diese Sequenz mehr paläoklimatische Informationen bezüglich kalt-trockener Lößzeiten und feuchterer Warmzeiten als die bisher bekannten Tiefseekurven. ls

Für weitere paläoklimatische Interpretationen sind (ton)mineralogische Untersuchungen an den drei Schluff-Fraktionen sowie der Grob- und Mitteltonfrakti on (2-0,2 pm) und Feintonfraktion ( < 0,2 pm) von Paläoböden mit ihrem jeweiligen Ausgangssubstrat, da zu dem Vergleich des holozänen klimaphytomorphen Bodens notwendig, um Auskunft über Art und Ausmaß der Verwitterung und Tonmineralbildung zu erhalten. Die Ergebnisse zeigen, daß Art und Ausmaß der pedogenen Tonmineralbildung in den Paläoböden der Brun hes-Epoche und den allermeisten Böden der Matuya ma-Epoche in Chashmanigar nicht wesentlich von der der holozänen Böden abweicht. Daraus darf gefolgert werden, daß die Klimate der Interglaziale, repräsentiert durch B - oder Bt-Horizonte der jung-, mittelund altpleistozänen Paläoböden, klimatisch ähnlich dem des Holozäns gewesen sind. [ L o e s s - P a l e o s o l s e q u e n c e s in C e n t r a l Asia towards a Quaternary paleoclimatic history o n a g l o b a l scale] A b s t r a c t : Recent small climatic fluctuations on a 1 0 - 1 0 3 y e a r time scale can be correlated worldwide for example by distinct moraines dated to about 1850 AD in similar positions below the present day glaciers in the southeastern Canadian Rockies, in the European Alps and in the Tian-Shan near Urumqi, China. These moraines result from glacier advances caused by a de cline o f mean annual temperature of only about 1°C. This suggests that major climatic changes on at least a 1 0 year scale (glacial-interglacial cycles) and probably a 10^ year scale (the approximate length o f an intergla cial) must be of similar ages throughout the temperate climatic belt o f the Northern Hemisphere. This concept is important for continental pedostratigraphical correla tions; especially when loess-paleosol sequences corre spond with time equivalent parts of the deep-sea oxy2

ARNT BRONGER

gen isotope record in the B m n h e s epoch w e are in all probability close towards a continental or even a global chronostratigraphical correlation between loess-paleosol sequences in different continents. This allows the reconstruction o f a quaternary climatic history especial ly o f the Brunhes epoch in the temperate climatic belt of the northern hemisphere. Detailed knowledge o f the genesis o f paleosols is need ed to establish loess-paleosol stratigraphies that can be used for paleoclimatic reconstruction. Most paleosols, however, are tnincated and largely lecalcifieo. by car bonate derived from overlying loess. " licromorphological studies allow primary and secondary carbonates to be distinguished and provide unequivocal evidence o f clay illuviation. This enables the separation of typical loess, weakly weathered loess and the recognition o f different genetic soil horizons as CB, BC, Ah, Bw, B and lit horizons. A comparison o f the loess-paleosol se quence o f the Karamaydan section/Tadjikistan with the upper part o f the Luochuan section/China clearly indi cates that for the B m n h e s chron the sequence at Kara maydan, Tadjikistan, is more detailed than the corre sponding section in Luochuan, China and even more than in Central Europe except for the last glaciation. Single paleosols at Luochuan correspond to pectocomplexes at Karamaydan such as S 3 soil to PK III and the S4 soil to PK I V ; both PKs developed in a time period much longer than o n e interglacial (about ICH years). Some pedocomplexes at Luochuan have more detailed successions at Karamaydan; e.g. the S5-complex in Luo chuan. which conesponds with PKs V I and V . The loess-paleosol sequence in Karamaydan, therefore, should b e regarded as a key sequence for reconstnicting the climatic history o f the Brunhes epoch. The good correlation with the deep-sea oxygen isotope record o f BASSINOT et al (1994), which includes the development o f an accurate astronomical time scale, allows a detailed chronostratigraphical subdivision o f the loess-paleosol sequence in Karamaydan for the Bmnhes epoch. Also, for most o f the Matuyama epoch the central and lower parts o f the sequence at Chash manigar, Tadjikistan, show more pronounced paleosols than the equivalent parts o f the sequences at Luochuan and much more than in Central Europe, although some Ck or Ckm horizons indicate the presence o f hiatuses or lost parts o f the Chashmanigar section. Nevertheless it provides more paleoclimatic information regarding cold arid stages represented by loesses and warm humid stages (interglacials) represented by paleosols, than even the deep-sea cores known so far. To reconstruct paleoclimates the primary and secon dary minerals o f the silt and clay fractions must be de termined separately to evaluate the type and intensity of mineral weathering and clay mineral fomiation. This shows that there is little difference in the type and amount o f pedogenic clay mineral formation between the Holocene soils and the paleosols o f the Brunhes epoch at Karamaydan and o f most o f the paleosols in the Matyama epoch at Chashmanigar. This suggests that the interglacial climates represented by the B or Bt horizons o f the buried paleosols o f young, middle and old Pleistocene age were similar to that of the Holocene.

1 Einführung u n d Zielsetzung

Die Geländeposition der Seitenmoränen um 1850 unterhalb der zugehörenden heutigen Gletscher in vielen Talschlüssen der Alpen ist überraschend ähnlich den 1850er Moränen etwa am AthabaskaGletscher in den südöstlichen kanadischen Rockies oder im Tien-shan oberhalb von Urumqi/Xinjiang, China. Diese Moränen sind das Er gebnis von Gletschervorstößen, verursacht durch eine Abnahme der Jahresmitteltemperatur von 0,4-0,8 °C für die Alpen (MAISCH 1995: 6 8 7 ) . Dar

aus darf gefolgert werden, daß wesentlich größe re quartäre Klimaschwankungen im Bereich von 105 Jahren (Glazial-Interglazial-Zyklus) und aller Wahrscheinlichkeit nach auch im Bereich von lO Jahren (etwa der Länge eines Interglazials, s. Kap. 3 , 4 . 2 ) weitestgehend gleichzeitig, jedenfalls im gemäßigten Klimabereich der Nordhemisphäre stattgefunden haben müssen. 4

Diese Hypothese oder dieses Konzept ist wichtig für kontinentale pedostratigraphische Korrelatio nen: wenn eine paläomagnetisch „datierte" LößPaläoboden-Abfolge der Brunhes-Epoche mög lichst an einer Stelle aufgeschlossen ist, die mit der 81 0-Tiefseekurve des gleichen Zeitabschnitts in gute Übereinstimmung gebracht werden kann, so müßte man Löß-Paläoboden-Sequenzen des Mittel- und Jungpleistozäns selbst in verschiede nen Kontinenten miteinander korrelieren, insbe sondere pedostratigraphische Lücken feststellen können. Das würde dann - bei Anwendung ge eigneter paläopedologischen Untersuchungsmethoden (Kap. 2 ) - die Rekonstruktion einer Klima geschichte der letzten 800.000 Jahre für den gemäßigten Klimabereich der Nordhemisphäre erlauben. 8

Solche Löß-Paläoboden-Sequenzen, die sich eng mit der 5 O-Tiefseekurve der Brunhes-Epoche ( B A S S I N O T et al. 1 9 9 4 ) konelieren lassen, sind in der Tadjikischen Depression aufgeschlossen. Für die Matuyama-Epoche sind dort Lößprofile durch fossile Böden so detailliert gegliedert wie kaum irgendwo sonst, insbesondere nicht in Mit teleuropa (Kap. 4 . 3 ) ; jedoch fehlt im Unterschied zu entsprechenden Sequenzen des chinesischen Lößplateaus bisher eine ausreichende paläomagnetische „Datierung" (s. Kap. 4.1). Lößprofile in Zentralasien insbesondere in Tadji kistan sind früher aus geologisch-stratigraphischer Sicht beschrieben worden, insbesondere ls

von

D O D O N O V ( Z . B . 1979,

LAZARENKO

1984,

1986,

199D,

und

( Z . B . 1984). Aber selbst die Ck- z. T.

Ckm-Horizonte mit ausgeprägten Kalkkonkretio nen („Lößkindl"), die für viele Paläoböden in den

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

Profilen v o n Karamaydan u n d b e s o n d e r s Chash m a n i g a r ( K a p . 3: A b b . 1 u. 2) e i n charakteristi s c h e s M e r k m a l sind u n d b e l e g e n , d a ß d i e B ö d e n a u t o c h t h o n sind, w u r d e n v o n d e n g e n a n n t e n Au t o r e n n i c h t erwähnt. E r s t e E r g e b n i s s e z u r G e n e s e der Paläoböden - eine von mehreren Vorausset z u n g e n für i h r e p a l ä o k l i m a t i s c h e I n t e r p r e t a t i o n (s. K a p . 2) - w u r d e n k ü r z l i c h vorgestellt ( B R O N G E R et al. 1995). D u r c h w e i t e r e U n t e r s u c h u n g e n ins b e s o n d e r e zur V e r w i t t e r u n g s i n t e n s i t ä t j u n g - , mit tel- u n d a l t p l e i s t o z ä n e r B ö d e n u n d ihr V e r g l e i c h mit d e n e n d e s H o l o z ä n s ( K a p . 3) k ö n n e n S c h l u ß f o l g e m n g e n zu e i n e r q u a r t ä r e n K l i m a g e s c h i c h t e abgeleitet werden. Die Löß-Paläoböden-Sequenz e n d i e s e s R a u m e s w e r d e n d a n n - u n t e r Zuhilfe n a h m e d e r o. g. 5 O T i e f s e e k u r v e - d e n e n Z e n t r a l c h i n a s u n d M i t t e l e u r o p a s ( K a p . 4) g e g e n ü b e r stellt. 1 8

2 Methodische Aspekte: Möglichkeiten und

Grenzen der Paläopedologie. Das Untersuchungsgebiet

Die (mit

b o d e n b i l d e n d e n F a k t o r e n Klima, Vegetation F a u n a ) , Relief ( m i t Z u s c h u ß w a s s e r ) ,

Aus

g a n g s s u b s t r a t u n d Zeit l ö s e n b o d e n b i l d e n d e P r o z e s s e a u s , die s i c h in d e n M e r k m a l e n e i n e s B o d e n s niederschlagen. D i e s e „Kausalkette der Ped o g e n e s e " ( S C H R Ö D E R 1992) läßt sich a u c h

kehren: aus B o d e n m e r k m a l e n kann m a n auf b o denbildende

Prozesse s c h l i e ß e n , damit a u f die

B o d e n g e n e s e . Diese erlaubt bei klimaphytomorphen B ö d e n Rückschlüsse auf den bodenbilden d e n F a k t o r Klima und, d a m i t e n g verknüpft

unter

L J m s t ä n d e n a u f die V e g e t a t i o n s f o r m a t i o n ,

unter

d e r s i c h d e ; B o d e n g e b i l d e t hat (s. u . ) . K l i m a p h y t o m o r p h e B ö d e n l i e g e n d a n n vor, w e n n - w i e bei

s e r f e r n e n P l a k o r l a g e n g e b i l d e t h a b e n . Es b l e i b t d i e F r a g e , o b sich e i n P a l ä o b ö d e n in ä h n l i c h e r z e i t l i c h e r D i m e n s i o n ( l O ^ Jahre) g e b i l d e t hat (vgl. Für

gillic h o r i z o n " ) o d e r e i n e s „mollic" H o r i z o n t e s für d i e Z u o r d n u n g e i n e s B o d e n s in d i e O r d n u n g d e r Alfisols b z w . M o l l i s o l s der „Soil T a x o n o m y " ( S O I L S U R V E Y S T A F F 1996) o d e r d e r Luvisols b z w . P h a e o z e m s o d e r C h e r n o z e m s in d i e „World R e f e r e n c e B a s e " W R B ( I S S S - I S R I C - F A O 1994). Z u m a n d e r e n s i n d in L ö ß g e b i e t e n d i e b e g r a b e n e n B ö d e n aus d e m hangenden L ö ß m e h r oder w e n i g e r s e k u n d ä r aufgekalkt, s o d a ß i m U n t e r s c h i e d zu h e u t i g e n o d e r h o l o z ä n e n O b e r f l ä c h e n b ö d e n pH- o d e r B a s e n s ä t t i g u n g s w e r t e k e i n e n S i n n m a c h e n . D e s h a l b ist die Bodenmikromor phologie von b e s o n d e r e r Wichtigkeit, weil sie z. B . d i e U n t e r s c h e i d u n g v o n p r i m ä r e n u n d s e k u n d ä r e n C a l c i t e n e r l a u b t ( B e i s p i e l e in B R O N G E R 1976, Taf. I-VI). D i e s e g e n e t i s c h e T r e n n u n g z w i s c h e n primären u n d sekundären Calciten ermög licht z. B . die U n t e r s c h e i d u n g v o n D e g r a d i e r t e n T s c h e r n o s e m e n jetzt P h a e o z e m e n in d e r W R B u n d d e n T s c h e r n o s e m e n i.e.S., d i e n o c h p r i m ä r e Calcite im unteren Teil des B o d e n s enthalten. D i e P h a e o z e m e aus L ö ß sind klimaphytomorphe B ö d e n der (feuchteren) Waldsteppe, während die T s c h e r n o s e m e i . e . S . d i e k l i m a p h y t o m o r p h e n Bei d e n d e r ( t r o c k e n e r e n ) L a n g g r a s s t e p p e sind. - An dererseits ermöglicht die Mikromorphologie den P r o z e ß d e r T o n v e r l a g e r u n g zweifelsfrei zu e r k e n n e n . D i e s e r P r o z e ß läuft in L ö ß b ö d e n in P l a k o r l a g e ( s . o . ) im p H - B e r e i c h v o n 4,5-6 (0,1 M KCl oder CaCl ) ab. B e i Abwesenheit v o n Na+-Ionen findet d i e s e r P r o z e ß i m g e m ä ß i g t e n K l i m a b e r e i c h tinter W a l d , a b e r n i c h t m e h r u n t e r e i n e r S t e p p e i.e.S. statt. D i e s e r k a u s a l e Z u s a m m e n h a n g w u r d e in v i e l e n h o l o z ä n e n L ö ß b ö d e n O s t m i t t e l - u n d O s t e u r o p a s s o w i e in d e n w e s t l i c h e n C e n t r a l L o w l a n d s u n d G r e a t P l a i n s d e r USA g e f u n d e n (z. B . 2

BRONGER

1976: 35-106; 1991).

L ö ß b ö d e n - das A u s g a n g s s u b s t r a t stets e t w a

das g l e i c h e ist u n d s i c h d i e B ö d e n in g r u n d w a s

Kap.

4.2) w i e d e r B o d e n d e s H o l o z ä n s . e i n e Löß-Boden-Stratigraphie und

Für weitere paläoklimatische Interpretationen sind mineralogische Untersuchungen notwendig, u m Auskunft ü b e r Art u n d A u s m a ß d e r V e r w i t t e r u n g u n d T o n m i n e r a l b i l d u n g zu e r h a l t e n . Hierfür w u r d e n j e w e i l s d i e drei Schluff- u n d d i e

insbeson

b e i d e n T o n f r a k t i o n e n v o n zwei h o l o z ä n e n B ö

d e r e für p a l ä o k l i m a t i s c h e R ü c k s c h l ü s s e ist e s a l s o

d e n innerhalb einer T o p o s e q u e n z , dazu von sie

einerseits notwendig, die G e n e s e eines b e g r a b e

ben

nen

b z w . P e d o k o m p l e x e n s o w i e v o n n e u n altpleisto-

P a l ä o b o d e n s ü b e r s e i n e M e r k m a l e zu

jung-

und

mittelpleistozänen

Paläoböden

s c h l i e ß e n . D a s ist d e s w e g e n s c h w i e r i g , w e i l e i n

z ä n e n P a l ä o b ö d e n quantitativ g e w o n n e n . D e r Mi

m a l d i e m e i s t e n P a l ä o b ö d e n e r o d i e r t sind: fast im

n e r a l b e s t a n d w u r d e p o l a r i s a t i o n s o p t i s c h a n > 300

m e r ist d e r A-Horizont, oft n o c h e i n g r ö ß e r e r T e i l

K ö r n e r n in d e r F r a k t i o n 63-20 (am u n d p h a s e n o p

d e s B - H o r i z o n t e s vor a l l e m in e i n e r P h a s e mit S o -

t i s c h a n 700-1000 K ö r n e r n in d e n F r a k t i o n e n 20-6

lifluktion a m Übergang e i n e r W a r m z e i t zur fol

b z w . 6-2 u m b e s t i m m t - der S a n d a n t e i l fehlt in

g e n d e n Lößkaltzeit a b g e t r a g e n . D a m i t f e h l e n w e

d e n t a d j i k i s c h e n L ö s s e n o d e r ist < 1 % . D i e P r o

sentliche diagnostische M e r k m a l e etwa zur An

z e n t a n t e i l e d e r M i n e r a l e b z w . M i n e r a l g r u p p e n in

sprache eines Tonanreicherungshorizontes

jeder Fraktion (Kornzahlprozente) w u r d e n dann

(„ar-

ARNT BRONGER

WS - 1 - WL - 3 S 1 - S 14

pedostratigraphische Einheiten nach U l i et al. 1985

1) nach BASSINOT et at 1994, angepaßt 2 ) n a c h P E N K 0 V & GAMOV 1980, FORSTER and HELLER 1994 3) nach HELLER & LIU

1982,1984

A b b . 1: G e n e s e d e r P a l ä o b ö d e n u n d p e d o s t r a t i g r a p h i s c h e Korrelation d e r L ö ß p r o f i l e v o n K a r a m a y d a n ,

A: P K I - P K III mit S1-S3, B : P K IV - P K I X mit S4-S7 Fig. 1: Genesis of paleosols and pedostratigraphic correlation between the sections of Karamaydan, Central Asia A: PK I - PK III with S1-S3, B : PK IV - PK IX with S4-S7

Löfä-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

Zentralasien und Luochuan, Ostasien. and Luochuan, East Asia.

ARNT BRONGER

Karamaydan

Luochuan

Matuyama

A b b . 2: G e n e s e der P a l ä o b ö d e n u n d V e r g l e i c h d e r a l t p l e i s t o z ä n e n A b s c h n i t t e d e r Lößprofile v o n A: mittlere T e i l e b e i d e r Profile, B : u n t e r e T e i l e b e i d e r Profile Fig. 2: Genesis of paleosols and comparison with Lower Pleistocene sections (Matayama epoch) o f the loess A: central parts, B : lower parts o f both sections

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs? Luochuan

Chashmanigar

1 s J s

XXIV

' X r x ' i x.i x.i x

WS-2

i i v . J -1

s _i

>0<YxVxy*VVyvyw>

120m-|

X I X I X

X IX

s _L

1 j PK

L e g e n d e zu d e n A b b . 1 u n d 2: WL-3

Bl • mit schwacher Tonverlagerung

Ah - Horizont.

BC - Horizont

(A)B - Horizont

Bt - rubefiziert, mit Tunverlagerung ("argillic horizon"} Bt - mit Tonverlagerung Bw Bodenseöiment ("argillic horizon") gekappter Bodenhorizont, B- ohne von Löß überlagert Tonverlagerung Ji^j Ck - z.T. Ckm - Horizont Boh rubefiziert aber runnge Tonverlage - IvvT^v^ ("Lößktndl"]

AB(t) - Horizont

x i x n CB - Horizont

I i X I xi

Ap - Horizont angereichert mit Löß Bl, stark entwickelt aber ohne Tonverlagerung

C h a s h m a n i g a r , Zentralasien u n d L u o c h u a n , O s t a s i e n . exposures o f Chashmanigar, Central Asia and Luochuan, East Asia.

Bw - Horizont

schwach(pedogen?) überprägter Löß -—Proben für mikromorphologische sowie für Korngrößen- und pedochemische Analysen Proben für zusätzliche (ton)mineralogische Analysen

AHNT BRONCHI;

mit d e n K o r n g r ö ß e n a n t e i l e n multipliziert, u m z u Gewichtsprozenten jeder Mineralgruppe zu k o m m e n . D i e s e s i n d in d e n A b b . 3 - 6 , a u f d e r j e w e i l s l i n k e n S e i t e dargestellt. - F ü r d i e A n a l y s e d e r sili catischen Tonminerale wurde die Fraktion 2 - 0 , 2 | i m u n d die pedogenetisch besonders wichtige Feintonfraktion < 0 , 2 p m ebenfalls quantitativ g e w o n n e n . D i e Zusammensetzung der Tonteilfrak t i o n e n w u r d e r ö n t g e n d i f f r a k t o m e t r i s c h n a c h Aufweitungs- u n d Kontraktionstests a u f der Basis d e r S u m m e d e r Flächen ausgewählter Peaks abge schätzt. B e i d e r r ö n t g e n o g r a p h i s c h e n U n t e r s u c h u n g n u r d e r G e s a m t f r a k t i o n w ü r d e n d i e Inter f e r e n z e n d e r F e i n t o n f r a k t i o n w e i t g e h e n d unter drückt. D i e s o g e w o n n e n e n K o r n z a h l p r o z e n t e der T o n m i n e r a l e b z w . Tonmineralgruppen wur den dann mit d e m Gewichtsanteil der jeweiligen T o n t e i l f r a k t i o n multipliziert. D i e s e G e w i c h t s p r o zente, dargestellt a u f d e r jeweils rechten Seite d e r A b b . 3 - 6 , s i n d folglich n u r relativ q u a n t i t a t i v e A b s c h ä t z u n g e n i m U n t e r s c h i e d zu d e n G e w i c h t s p r o z e n t e n d e r F r a k t i o n e n > 2 p m ( n ä h e r e s s. BRONGER

& KALK & SCHRÖDER

HEINKELE

1990).

1 9 7 6 , BRONGER

E i n e A u s k u n f t ü b e r Art u n d A u s m a ß d e r V e r w i t t e rung d e r P r i m ä r m i n e r a l e > 2 p m u n d p e d o g e n e r B i l d u n g d e r T o n m i n e r a l e ist a b e r n u r d a n n m ö g lich, w e n n d a s b o d e n b i l d e n d e Substrat p e t r o g r a p h i s c h h o m o g e n ist. Z u r Ü b e r p r ü f u n g e i g n e t s i c h Q u a r z a l s in L ö s s e n in a u s r e i c h e n d e n M e n g e n v o r k o m m e n d e s , m i n d e s t e n s i m g e m ä ß i g t e n Kli m a b e r e i c h verwitterungsstabiles sog. I n d e x m i n e

füllt ( s . B R O N G E R e t al. 1 9 9 5 , A b b . 2 ) . - I n d e n letz t e n c a . 1 0 0 J a h r e n ist i n f o l g e e n o r m e n B e v ö l k e rungswachstums u n d daraus folgend starker Ü b e r w e i d u n g b e s o n d e r s d u r c h S c h a f e u n d Zie g e n d i e Landschaft z u e i n e r ( z . T . K a m e l d o m - ) S t e p p e degradiert. D e s h a l b w u r d e s o g a r d i e frühere E x i s t e n z v o n W ä l d e r n z w i s c h e n 1 0 0 0 2 0 0 0 m ü. NN in Z w e i f e l g e z o g e n ( L O M O V

1985).

Die B o d e n e r o s i o n h a t s e h r g r o ß e A u s m a ß e a n g e n o m m e n ; s o w u r d e n a u c h die b e i d e n Lößprofile v o n K a r a m a y d a n u n d C h a s h m a n i g a r i m Frühjahr 1 9 9 2 durch L ö ß m u r e n teilweise verschüttet. D e n n o c h gelang es, die potentielle natürliche Vegeta t i o n zu r e k o n s t r u i e r e n (ZAPRIAGAEVA 1 9 6 4 , 1 9 6 8 ; STANIXKOYETCH 1 9 6 8 ) : d a n a c h b e s t a n d d e r W a l d s ü d l i c h d e s T i e n - s h a n u n d w e s t l i c h d e s P a m i r in 1 0 0 0 - 2 2 0 0 ( 2 4 0 0 ) m ü. N N a u s H a s e l

(Acerturkes-

tanicüm), P l a t a n e (Plantanus (mentalis), Esche (Fraxinus potomolina), W a l n u ß (Juglans regia) und weiteren Wildobstbaumarten w i e Mandel b a u m (Amygdalus communis, A. bucharica) und verschiedenen Arten d e s Zürgelbaumes (Celtis), B i r n b a u m (Pyrus), W e i ß d o r n (Crataegus) etc. I n m e h r e r e n G e b i e t e n z w i s c h e n 1 7 0 0 - 2 3 0 0 m ü. N N w a r d e r W a c h h o l d e r (Juniperus seravschanica) verbreitet.

3 Ergebnisse u n d Interpretation

D i e b e i d e n hier n ä h e r u n t e r s u c h t e n h o l o z ä n e n klimaphytomorphen B ö d e n des Untersuchungsgebietes haben einen 2 7 c m mächtigen dunkel g r a u e n A h - H o r i z o n t mit m i k r o m o r p h o l o g i s c h ral ( B A R S H A D , 1 9 6 7 ) . E i n e G e w i c h t s k o n s t a n z des aggregatreichem Feinschwammgefüge, damit Quarzes in d e n verschiedenen Bodenhorizonten e i n e n „mollic" H o r i z o n t . D i e z u g e h ö r e n d e n B t ( e i n s c h l i e ß l i c h d e s C - H o r i z o n t e s ) ist k e i n B e w e i s , Horizonte, 1 0 5 c m b z w . 8 0 c m mächtig, h a b e n a b e r e i n g u t e r B e l e g für e i n e u r s p r ü n g l i c h e p e t r o e i n e scharfe G r e n z e z u m w e i ß l i c h - g e l b e n C k - H o graphische Homogenität. rizont, w a s t y p i s c h für W a l d b ö d e n , nicht für S t e p p e n b ö d e n ist. D i e p H - W e r t e ( i n 1 M K C l ) l i e Ausgangspunkt vor allem auch der mikromorg e n bereits b e i > 4 , 9 . D i e U n t e r b ö d e n z e i g e n a u c h p h o l o g i s c h e n u n d tonmineralogischen Untersu i n f o l g e n o c h h o h e r b i o l o g i s c h e r Aktivität n u r s e h r chungen m u ß dabei der klimaphytomorphe holog e r i n g e Anteile a n o r i e n t i e r t e m F e i n t o n p l a s m a a l s z ä n e B o d e n sein. H i e r ist d i e K o n s t e l l a t i o n b o d e n b i l d e n d e r F a k t o r e n b e k a n n t , w o b e i d i e R e Z e i c h e n für e i n e T o n v e r l a g e r u n g , d i e z u s c h w a c h ist, u m d i e H o r i z o n t e a l s „argillic" ( S O I L S U R V E Y konstruktion der potentiellen natürlichen Vegeta S T A F F 1 9 7 5 , 1 9 9 6 ) b z w . „argic" ( I S S S - I S R I C - F A O tion n i c h t i m m e r leicht ist. 1 9 8 4 ) e i n z u o r d n e n . I n s g e s a m t s i n d d i e unter Das K l i m a d e s U n t e r s u c h u n g s g e b i e t e s ist c h a r a k suchten holozänen klimaphytomorphen Beiden terisiert d u r c h k ü h l e , f e u c h t e W i n t e r u n d t r o c k e i n f o l g e ihres „xeric" B o d e n Wasserhaushaltes a l s ne, r e c h t w a r m e S o m m e r . D e r d e s h a l b „xeric" B o Typic Haploxerolls in d e r Soil T a x o n o m y b z w . a l s denwasserhaushalt (SOIL SURVEY STAFF 1 9 7 5 : Haplic Phaeozems in d e r W R B a n z u s p r e c h e n . 5 7 ) ist g e k e n n z e i c h n e t d u r c h e i n e n W a s s e r ü b e r s c h u ß im Winter. D e m Wasserdefizit im späten D i e A b g r e n z u n g d e r H o r i z o n t e i n n e r h a l b d e r fos S o m m e r geht deshalb eine etwa dreimonatige Pe silen B ö d e n b z w . P e d o k o m p l e x e (PK's) w u r d e n riode d e s Wasserverbrauchs infolge d e r h o h e n im G e l ä n d e , d i e g e n e t i s c h e A n s p r a c h e d e r H o r i Nutzwasserkapazität der L ö ß b ö d e n voraus. Im zonte bzw. der Ausgangssubstrate mikromorpho H e r b s t w i r d d e r B o d e n mit W a s s e r w i e d e r a u f g e logisch anhand v o n Dünnschliffen v o n 1 6 0 orien-

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

tierten Proben vorgenommen. Die Ergebnisse sind im zentralen Teil der Abb. 1 A + B für die jungund mittelpleistozänen Abschnitte des Lößprofils von Karamaydan und dem rechten Teil der Abb. 2 A + B für den altpleistozänen Abschnitt des Lößprofils von Chashmanigar zusammenge faßt. Eine Diskordanz unterhalb des PK X in Kara maydan wie auch in Chashmanigar sichert die stratigraphische Korrelation zwischen beiden Pro filen. Die Grenze vom Mittel- zum Altpleistozän wird hier wie meist üblich an die Brunhes/Matuyama-Grenze gelegt, die im Profil von Karamay dan im Löß zwischen PK IX und PK X gefunden wurde ( P E N K O V & G A M O V 1977, 1980; F Ö R S T E R & HELLER 1994; vgl. Kap. 4.1). Die PlioVPleistozängrenze legen wir an die Matuyama/Gauss-Grenze (vgl. Z A G W I J N 1992), auch wenn die Sedimentation von Löß oder Lößderivaten in Luochuan/China schon etwas früher einsetzte (vgl. B R O N G E R & H E I N KELE 1989 b, Fig. 2). Hier können aus Raumgrün den nur einige Punkte zur genetischen Ansprache von Lössen und Bodenhorizonten hervorgehoben werden (zu Details vgl. B R O N G E R & W I N T E R & H E I N KELE 1998); Typischer Löß enthält sehr zahlreiche primäre kla stische Calcite besonders in der Mittel- und Grobschluff-Fraktion, regellos in der Matrix verteilt, ne ben sekundären Calciten, die vor allem in der Feinschluff-Fraktion feinverteilt in der Matrix oder in Hohlräumen tingereichert sind. Sie sind ein Zei chen stärkerer Bicarbonat-Metabolik in einem nicht ganz so trockenen Klima. Die typischen Lösse besonders im mittleren und oberen Teil des Profils von Karamaydan haben einen sehr hohen Anteil von primären Calciten, was recht trockenes Klima anzeigt. Dieser Löß findet sich in allen Tei len des Profils von Karamaydan und im Profil von Chashmanigar bis unterhalb des Paläobodens S (PK?) XXVII.- Schwach pedogen üherprägter Löß enthält in Teilen ein schwach ausgebildetes Mikroaggregatgefüge, andererseits noch primäre Calcite. Dieser Lößtyp ist recht selten in Karamay dan und Chashmanigar, dagegen häufig im alt pleistozänen „Wusheng"-Löß in Luochuan/China (vgl. Abb. 2, linke Seite; s. Kap. 4.1), wie auch im mittelpleistozänen „Lishi"-Löß unterhalb des Paläobodens S4 sowie oberhalb und unterhalb des Paläobodens S6 des genannten Lößprofils (s. Abb. 1 B, rechte Seite). Unter den Bodenhorizonten enthalten CB-Horizonte noch primäre Calcite: bei ihnen überwie gen die Merkmale des Losses gegenüber B-Hori zonten. Sie sind meistens ein Gemisch von Löß i. w. S. und B-Horizont-Material z. B. durch Soli-

fluktion. BC-Horizonte sind Übergänge zwischen B- und C- bzw. Ck-Horizonten und enthalten kei ne primären Calcite mehr. Das gilt natürlich erst recht für Bt- bzw. B-Horizonte, die sich durch die An- oder Abwesenheit von Feintonplasma („illuviation argillans", B R E W E R 1964) unterscheiden. Beispiele für Bt-Horizonte „mit geringer (mikro morphologisch sichtbarer) Tonveriagerung" sind die der beiden holozänen Böden (s. o.); solche BtHorizonte sind aber in den genannten Lößprofilen nicht selten (s. Abb. 1,2). Nur wenige Bt-Horizon te haben > 1% „illuviation argillians", welche sie diagnostisch als „argillic horizons" ausweisen. Da zu gehören mehrere innerhalb der Pedokomplexe I-VI in Karamaydan, in Chashmanigar nur der BtHorizont des S XV (s. Figs. 1, 5 u. 6 in B R O N G E R & W I N T E R & HEINKELE 1998), sowie der Bt-Horizont des S4 und der obere Bt-Horizont des S5-Pedokomplexes in Luochuan/China (s. Kap. 4.1). BwHorizonte sind ein Übergangsstadium von schwach überprägtem Löß (s.o.) und B-Horizon ten ohne Tonverlagerung. Sie haben in Teilen ein schwach ausgebildetes Aggregatgefüge, sind aber frei von primären Calciten. Wenn sie mächtiger sind wie der obere Bw-Horizont des PK IV oder der S VIII in Karamaydan oder sehr mächtig sind und sogar Lößkindl-Horizonte enthalten wie in den Pedokomplexen WS-1 bis WS-3 des „Wuscheng"-Löß in Luochuan (s. Abb. 2, rechte Seite; vgl. Kap. 4.1), so sind sie wahrscheinlich synsedimentär durch alternierende Lößakkumulation und Bodenbildung entstanden. Ah-Horizonte sind mi kromorphologisch charakterisiert durch ein ag gregatreiches Feinschwammgefüge infolge hoher biologischer Aktivität. Sie sind mit Ausnahme des oberen Teils des PK III und PK V stets abgetragen, so daß eine Klassifikation als Xerolls oder Xeralfs bzw. Phaeozems oder Luvisols nicht möglich ist.

In den Lößprofilen von Karamaydan und in klei neren Teilen auch in Chashmanigar, aber auch in Luochuan/China (Kap. 4.1) werden die Paläobö den z.T. zu Pedokomplexen zusammengefaßt. Für zentralasiatische Lößprofile wurde das auch schon von LAZARENKO (1984) und D O D O N O V ( Z . B. 1991) gemacht, aber nicht immer in der gleichen Weise wie hier. Dieses Konzept wurde wohl zuerst in der Tschechoslowakei angewandt (z. B . S M O L I K O V A 1967, 1971, 1990). Pedokomplexe enthalten min destens zwei Paläoböden bzw. Bodenhorizonte von z. T. erodierten Paläoböden (vgl. Kap. 2), die meistens, aber nicht immer durch ein sehr gering mächtiges, pedogen nicht oder kaum überprägtes Substrat und/oder eine Lößkindl-Lage getrennt sind (s. Abb. 1,2). Pedokomplexe treten beson-

A R M BRONGER

ders in Karamaydan auf (PK I - PK VT und wahr scheinlich PK IX s. Abb. T B ) , im altpleistozänen Abschnitt von Chashmanigar mindestens als PK X und PK XXX. Jedoch können zukünftige Unter suchungen ergeben, daß weitere Paläoböden po lygenetische Pedokomplexe sind: so sind minde stens der S XIX und der S XXIII, obwohl erodiert, für monogenetische B-Horizonte zu mächtig (s. Abb. 2). Ein weiteres Beispiel, der „F6" von Stari Slankamen (Abb. 6) wird in Kap. 4.3 vorgestellt. In Luochuan/China (Kap. 4.T) sind die stratigraphischen Einheiten ST, S2, S5, S8 und S9 Pedo komplexe, dazu die bereits genannten Einheiten WST bis WS3 (s. Abb. 1,2); die Bezeichnungen richten sich dabei nach Liu, T.S. et al. (1985). Alle Paläoböden haben ausgeprägte Ck- oder so gar Ckm-Horizonte mit dichten Lößkindl-Lagen. Letztere sind besonders ausgeprägt im altpleisto zänen Abschnitt von Chashmanigar (Abb. 2). Im Unterschied zu Lössen oder Paläoböden sind mächtige Ckm-Horizonte sehr widerständig ge gen Erosion, so daß sie in Aufschlüssen als harte Lagen hervortreten. Sie zeigen Schicbtlücken in Löß-Paläoboden-Abfolgen an, wie am Beispiel der altpleistozänen Abfolge in Chashmanigar ge zeigt werden kann (Abb. 2). So ist z. B. zwischen dem sehr ausgeprägten Ckm-Horizont an der Ba sis des PK X und einem ebenfalls markanten Ckm-Horizont 2 m unterhalb nur noch typischer Löß vorhanden. Aller Wahrscheinlichkeit nach ist der zugehörende Boden vollständig erodiert; des halb wurde der liegende Boden als S XII bezeich net. Zwischen dem Ckm-Horizont des S XV und einem weiteren sehr ausgeprägtem Ckm-Hori zont ist nur noch CB-Horizontmaterial (s.o.) vor handen, wahrscheinlich der Rest eines Bodens (S XVI). Zwischen 33 m und 49 m in Chashmani gar ist der unzugängliche Steilhang mit etwas Ve getation größtenteils verdeckt. Allerdings sind zwei ausgeprägte Lößkindl-Lagen bzw. Ckm-Ho rizonte zu sehen, die wahrscheinlich auf zwei weitere Paläoböden (S. X X und S XXI) schließen lassen. Oberhalb des S XXIII liegt unmittelbar ein weiterer Lößkindl-Horizont, darauf nur Löß, so daß ein weiterer Boden (S XXII) abgetragen sein dürfte. Die Ergebnisse der mineralogisch-tonmineralogischen Untersuchungen an den beiden holozänen Böden (Abb. 3), von sieben ausgewählten jungund mittelpleistozänen Böden bzw. Pedokom plexen (Beispiel in Abb. 4), sowie von neun alt pleistozänen Paläoböden sind an anderer Stelle im Detail dargestellt ( B R O N G E R & W I N T E R & S E D O V 1998, bes. Figs. 2-9). Bezüglich unserer Fragestel

lung können hier einige Ergebnisse folgender maßen zusammengefaßt werden: 1. Die Gewichtsprozente des Quarzes in den Fraktionen > 2 pm steigen von Ck- zum B - oder Bt-Horizont in fast allen Paläoböden der Pedo komplexe nur höchstens sehr geringfügig an, was ein Beleg für die ursprüngliche petrographische Homogenität des bodenbildenden Substrates ist. Nur im S XIV und im S XII in Chashmanigar zeigt der Anstieg des Quarzes von 19,5 % auf 2 3 , 5 % bzw. von 2 1 % auf 2 6 % auf eine (etwas) größere petrographische Inhomogenität dieser Paläoböden. 2. Die Hauptquellen für die pedogen gebildeten Tonminerale sind Phyllosilikate in den SchluffFraktionen. In der Fraktion 63-20 pm, in der Muskovite häufiger sind als die Biotite, zeigen letzte re in den B - bzw. Bt-Horizonten sowohl der bei den rezenten Böden wie der Paläoböden beson ders in Karamaydan stärkere Verwitterungserscheinungen. Muskovite sind wesentlich verwitterungsstabiler, aber sie tragen aller Wahrschein lichkeit nach durch mechanische Zerkleinerung zur pedogenen Illitbildung bei. Feldspate spielen als Lieferant für die pedogene Tonbildung eine geringere Rolle. 3. Illite und Vermikulite sind die dominierenden pedogen gebildeten Tonminerale in den B - bzw. Bt-Horizonten sowohl der beiden holozänen B ö den wie auch in allen untersuchten jung-, mittelund altpleistozänen Paläoböden bzw. Pedokom plexen mit Ausnahme des S XVII. Dabei kann die Umbildung von Biotiten zu Vermikuliten offenbar rasch vor sich gehen ( F A N N I N G et al. 1989). Größe re Anteile von Smectiten wurden nur in der Fein tonfraktion der B-Horizonte des altpleistozänen S XVII in Chashmanigar gebildet. Recht kleine An teile von pedogenen Smectiten finden sich in den Bt-Horizonten der Pedokomplexe I-IV in Kara maydan sowie im PK X und S XII in Chashmani gar. In einigen anderen Paläoböden sind die w e nigen Smectite offenbar vererbt. - Eine pedogene Kaolinitbildung spielt in keinem der quartären Böden eine Rolle. 4. Für unser Ziel Beiträge zu einer pleistozänen Klimageschichte Zentralasiens zu liefern ist das wichtigste Ergebnis, daß Art und Ausmaß der pe dogenen Tonmineralbildung in den beiden holo zänen Böden und den jung-, mittelund altplei stozänen Paläoböden ( B - bzw. Bt-Horizonte) im Ganzen recht ähnlich ist. Die Rate der pedogenen Tonbildung insbesondere von Hüten und Vermi kuliten in den quartären Böden liegt größtenteils zwischen 10 und 15%. Nur in den unteren Bt-Ho-

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

Feldspars

Phyllosilicates

llites

Vermiculites

Heavy Min

Chlorites

Smectites

Kaolinites

Abb. 3: Mineralogische und tonmineralogische Zusammensetzung von zwei holozänen Böden (Typic Haploxerolls oder Haplic Phaeozems) in der Tadjikischen Depression (1700 mm ü. NN) Fig. 3: Mineralogical and clay mineralogical composition o f two Holocene soils (Typic Haploxerolls or Haplic Phaeozems) in the Tadjik Depression (1700 m a.s.l).

rizonten der Pedokomplexe I und IV beträgt sie holozänen Böden, was auf eine längere Bildungsetwa bzw. gut 20 %. Selbst in den stärker rubefi- zeit deuten kann. - Unsere Schlußfolgerung, dalS zierten altpleistozänen Böden S XIX und S X X V , die quartären Warmzeiten von der des Holozäns die optisch den Eindruck intensiverer Verwitte nicht wesentlich verschieden waren, bestätigt aus rung erwecken - mit Farbwerten in der 5 YR Mun- paläopedologischer Sicht die Schlußfolgerung sell-Skala gegenüber 10-7,5 YR der übrigen von S H A C K L E T O N (1987), gewonnen aus 3i«0-TiefPaläoböden - liegt die pedogene Tonbildungsrate seekurven, daß der glazialeustatische Meeres im Rahmen der rezenten sowie der übrigen spiegelanstieg in keinem der Interglaziale der Paläoböden. Aber die Rubefizierung, d. h. ein An letzten 2,5 Mill. Jahre höher als einige Meter über stieg des Hamätit/Geothit-Verhältnisses ist oft dem heutigen lag. (paläo)klimatisch überbewertet worden: relativ höhere Hämatitanteile sind eher abhängig von 4 Schlußfolgerungen u n d Diskussion einem mehr wechselfeuchten Jahresgang mit Trockenzeiten, guter Drainage und geringerem 4.1 Vergleich mit der Löß-Boden-Abfolge in Gehalt an organischer Substanz. Luochuan/China Insgesamt darf aus den hier kurz skizzierten Untersuchungsergebnissen gefolgert werden, daß die Klimate

der

alt-,

mittel-

und

jungpleistozä-

nen Warmzeiten, repräsentiert durch die stärker entwickelten B-bzw. Bt-Horizonte im Ganzen ähnlich wie im Holozän waren. Einige B - bzw. Bt-Horizonte sind mächtiger als die der beiden

Eine pedostratigraphische Zuordnung der LößPaläoboden-Sequenz von Karamaydan mit der früher paläopedologisch anhand von über 100 Dünnschliffen sowie (ton)mineralogisch unter suchten Sequenz des sehr bekannten Lößprofils von Luochuan ( B R O N G E R & H E I N K E L E 1989a) ba siert auf zwei Kontrollpunkten: einmal der B m n -

ARNT BRONGER

PK VI

lower Bt

Abb. 4: Mineralogische und tonmineralogische Zusammensetzung einiger Horizonte der Pedo komplexe (PK) V und VI im Lößprofil von Karamaydan, Tadjikistan (1600-1700 m ü. NN), (vgl. Abb. 1 B, Legende s. Abb. 3) Fig. 4: Mineralogical and clay mineralogical composition of selected horizons of pedocomplexes and VI in the loess profile o f Karamaydan, Tadjikistan (1600-1700 m a.s.l) (see Fig. 1 B , legend see Fig. 3)

(PK) V

hes/Matuyama-Grenze, die in verschiedenen chi ten Pedokomplexen in Karamaydan wie z. B . der nesischen Lößprofilen im Löß zwischen den S 2-Komplex dem PK II, der sich in einem länge Paläoböden S 7 und S 8 gefunden wurde (zus. ren Zeitraum mit alternierenden Bodenbildungs fass. Diskussion bei Liu X.M. et al. 1991); zum an und Lößanwehungsphasen gebildet hat (näheres deren auf der Korrelation des Sl-Pedokomplexes s. Kap. 4.2). Der S5-Pedokomplex in Luochuan in Luochuan mit dem PK 1 in Karamaydan (s. Abb. mit seinen drei Böden entspricht nach unseren 1), die beide dem Stadium 5 der 3 O-Tiefseekur- Vorstellungen pedostratigraphisch dem PK VI ve zugeordnet werden (s. Kap. 4.2). Diese Zuord und dem PK V in Karamaydan, dabei der obere nung wurde in jüngster Zeit durch Lumineszenz- rötlicher gefärbte Boden des S5-Komplexes aller Untersuchungen bestätigt ( F R E C H E N & D O D O N O V Wahrscheinlichkeit nach dem PK V mit seinen 1998). drei Bt- bzw. B-Horizonten (näheres s. Kap. 4.2 und 4.3). Der S 6 in Luochuan wird hier (Abb. 1) Ein Vergleich zwischen den mittelund jungplei- mit dem S VII und dem S VIII - im Unterschied zu stozänen Löß-Paläoboden-Abfolgen von Kara einem früheren Entwurf ( B R O N G E R & W I N T E R & maydan und Luochuan (Abb. 1) zeigt klar, daß H E I N K E L E 1998) - in Karamaydan parallelisiert, die Sequenz in Karamaydan noch detaillierter ge weil der S 6 - wie der S 3, s. o. - für einen Degra gliedert ist. So entsprechen (scheinbar) monoge dierten Tschernosem einen anormal ausgepräg netische Böden in Luochuan polygenetischen ten Lößkindl-Horizont hat. Pedokomplexen in Karamaydan. Zum Beispiel findet die sehr große Mächtigkeit des Degradier Zusammengefaßt zeigt das Profil von Karamay ten Tschernosems S 3 (jetzt Phaeozem nach der dan die detaillierteste Löß-Boden-Abfolge für die WRB) vor allem mit seinem anormalen Lößkindl- Brunhes-Epoche, nicht nur in Zentralasien. Auch Horizont eine Erklärung darin, daß er dem PK III weil sich die Abfolge sehr gut mit der 8 0 - T i e f in Karamaydan entspricht: hier wurden zwei Pha seekurve von B A S S I N O T et al. (1994) korrelieren sen der Bodenbildung durch eine Lößanwe- läßt (Kap. 4.2) wird vorgeschlagen, die Sequenz hungsphase unterbrochen (vgl. Kap. 4.2). Ebenso von Lössen und stärker entwickelten Böden von entspricht der S 4 in Luochuan dem PK IV in Ka Karamaydan als Referenzprofil für die Rekon ramaydan. - Einige einfache aufgebaute Pedo struktion der mittelund jungpleistozäncn Klimakomplexe in Luochuan entsprechen komplizier geschichte anzusehen. Lediglich für die Abschnitls

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

te jünger als Eem müssen andere Löß-Boden-Ab folgen herangezogen werden (vgl. Kap. 4.3). Für die Matuyama-Epoche gibt es für das Lößpro fil von Luochuan einen paläomagnetisch „datier ten" chronostratigraphischen Rahmen ( H E L L E R & Liu, T. S. 1982, 1984; s. Abb. 2, linke Seite). In Chashmanigar reichte eine etwa 9 0 m mächtige, seit 1992 verschüttete altpleistozäne Löß-BodenAbfolge anscheinend bis zum Olduvai-Event ( D O D O N O V 1986); jedoch ist die dort dargestellte Abfolge (vgl. auch PECSI & R I C H T E R 1996, Abb. 101) von unserer 70 m mächtigen Sequenz wesentlich verschieden. Abb. 2 zeigt daher nur eine G e genüberstellung der altpleistozänen Löß-BodenSequenzen von Luochuan und Chashmanigar. Dennoch ergibt der Vergleich, daß der altpleisto zäne Abschnitt des Profils von Chashmanigar sehr viel mehr gut ausgebildete Paläoböden enthält als der entsprechende Abschnitt in Luochuan, insbe sondere weil der „Wusheng"-Löß dort nur synsedimentär gebildete Paläoböden enthält (vgl. Kap. 3). Andere Lößprofile im chinesischen Löß plateau mögen im Altpleistozän reicher gegliedert sein, wie das in Baoji ( D I N G & R U T T E R & Liu, T. S. 1993), jedoch ist die Beschreibung und Darstel lung aus paläopedologischer Sicht recht unbefrie digend. - Zum gegenwärtigen Kenntnisstand bie tet die altpleistozäne Löß-Boden-Abfolge des Pro fils von Chashmanigar mehr paläoklimatische In formationen bezüglich kalt-trockener Phasen mit Lößakkumulation und feuchteren Warmzeiten, repräsentiert durch intensiv ausgebildeten Paläo böden als Lößprofile in China oder bisher b e kannte 3 0-Tiefseekurven.

erster Vergleich der mittelund jungpleistozänen Abfolge in Luochuan mit der astronomisch ange paßten SPECMAP-Kurve ( I M B R I E et al. 1984) war im Ganzen bereits recht befriedigend ( B R O N G E R & HEINKELE 1989a: Fig. 2). Ein früherer Versuch, die SPECMAP-Kurve auch mit der stärker geglieder ten jungund mittelpleistozänen Abfolge von Ka ramaydan zu vergleichen ( B R O N G E R , et al. 1995:

Figs. 3, 4, S. 7 9 ) ergab eine noch bessere Über einstimmung. Die weiter verbesserte 3 0 - K u r v e von B A S S I N O T et al. (1994) mit aus zyklischen Schwankungen der Erdbahnparameter abgeleite ten präzisen astronomischen Zeitangaben ermög licht den Versuch einer noch genaueren Korre lation mit der mittelund jungpleistozänen LößBoden-Abfolge des Referenzprofils von Karamay dan (Kap. 4.1). Wie für die pedostratigraphische Zuordnung zwischen den Abfolgen von Luo chuan und Karamaydan (s. o.) dienen als Kon trollpunkte die Brunhes/Matuyama-Grenze so wie die Zuordnung des S 1-Pedokomplexes und des PK I mit dem 3 0-Stadium 5 (vgl. auch SHACKLETON et al. 1995), wobei der jeweils basale Boden der beiden Pedokomplexe dem SubstadiL i m 5.5 zugeordnet wird (vgl. Abb. 1). Allerdings wird die Brunhes/Matuyama-Grenze bei B A S S I N O T et al. (1994) in den unteren Teil des Stadiums 19 gestellt, während sie in den Profilen Tadjikistans und des chinesischen Lößplateaus im allgemei nen im Löß zwischen den PK I X und PK X bzw. zwischen d e m S 7 und dem S 8 (PK) gefunden wurde (s. o.), der aller Wahrscheinkeit nach dem Stadium 20 entspricht (vgl. Abb. 1). 18

4.2 Versuch einer Korrelation d e r LößPaläoboden-Sequenzen Zentralasiens

1 8

mit 3 0-Tiefseekurven 8

Das Sauerstoffisotopenverhältnis i « 0 / i 6 0 Q i 0 ) , das sich z. B . in den Kalkschalen von Foraminiferen speichert, ist abhängig von der Größe der polaren Eisschilde: ihre Ausdehnung während der Eiszeiten führte zti höheren 3 0 - W e r t e n (EMILIANI 1955, SHACKLETON & O P D Y K E 1973). S o mit spiegeln d 0-Tiefseekurven insbesondere Temperaturkurven wider, wobei niedrige 3 0 Werte einer Warmzeit, hohe 3 0 - W e r t e einer Kaltzeit entsprechen. 18

1 8

Dieser Versuch einer Korrelation erlaubt nun so gar eine Zuordnung von Böden innerhalb eines Pedokomplexes des Referenzprofils von Kara maydan zu Substadien der 3 0 - K u r v e , für die genaue Angaben ihrer jeweiligen Modellalter (s. o.) vorliegen. Nur einige wenige der von B A S S I N O T et al. (1994, Tab. 2) berechneten Altersangaben wurden hier ihrer 3 0 - K u r v e beigegeben (s. Abb. 1). Daraus läßt sich beispielsweise ablesen, daß die Bildung des unteren Bt-Horizontes des PK I entsprechend dem Substadium 5.5 bzw. dem Eem-Interglazial (i.e.S.) nur gut 10.000 Jahre gedauert hat, was z. B. mit den Ergebnissen von Jahresschichtenzählungen kombiniert mit Pollen analysen an der eemzeitlichen Kieselgur von Bispingen (MÜLLER, 1974) übereinstimmt. Nach unseren paläopedologischen Untersuchungsergebnissen einer etwas höheren Tonbildungsrate verbunden mit deutlicher Tonverlagerung in dem basalen Bt-Horizont des PK I, verglichen mit dem holozänen Boden (s. Kap. 3 ) war das Klima des

Damit liegt es nahe, 3 0-Tiefseekurven LößPaläoboden-Sequenzen gegenüberzustellen, auch wenn letztere neben einer Temperaturkurve auch einen Wechsel im Feuchteregime - trockene Löß kaltzeiten im Wechsel mit feuchteren Wannzeiten während der Bodenbildung - widerspiegelt. Ein

AHNT BRONGER

letzten Interglazials in diesem Teil Zentralasiens wahrscheinlich etwas feuchter als gegenwärtig. Dagegen erstreckte sich die Bildung der beiden Bt-Horizonte sowie des (A)B-Horizontes des PK II - unterbrochen durch zwei Abschnitte verstärk ter äolischer Zufuhr - über etwa 50.000 Jahre, die der beiden Böden des PK III über ca. 15.000 bis 20.000 Jahre. - Im Stadium 11 bzw. 11.3, dem nach mehreren Autoren wärmsten Interglazial der letzten 1 Mill. Jahre ( S H A C K L E T O N 1987: 187) fin den sich im PK IV in Karamaydan sogar ein Bt-, darüber ein B-Horizont. Die pedogene Tonbil dungsrate von über 2 0 % , die deutlich höher als die des rezenten Bodens ist (s. Kap. 3; Details in B R O N G E R & W I N T E R & S E D O V 1998, Fig. 4) dürfte wahrscheinlich ein Summeneffekt beider Boden bildungsphasen, unterbrochen durch eine kurze Lößakkumulationsphase sein, die insgesamt min destens 20.000 Jahre gedauert hat. Anscheinend lassen sich z. B . auch die B- bzw. BtHorizonte des PK VI und des PK V gut mit den Substaclien der Stufen 15 und 13 korrelieren. So ist z. B . der basale Bt-Horizont im PK VI einer seits nicht stärker verwittert als der holozäne B o den (s. Kap. 3, Abb. 3, 4). Andererseits ist dieser Boden(rest) mit mehr als 2,5 m Mächtigkeit für einen monogenetischen B o d e n viel zu mächtig. Unser Versuch einer Korrelation mit den Ergeb nissen von B A S S I N O T et al. (1994) zeigt, daß sich dieser basale Bt-Horizont polygenetisch, wahr scheinlich unterbrochen durch eine äolische Zu fuhr (möglicherweise im Substadium 15.4) in ei nem Zeitraum von > 20.000 Jahren entwickelt hat. Auch unser Korrelationsversuch des kompli ziert aufgebauten PK V mit den Substadien der Stufe 13 deutet darauf hin, daß sich dieser Pedokomplex mit drei Bt- bzw. B-Horizonten in einem Zeitraum von etwa 50.000 Jahren - unterbrochen jeweils durch äolische Zufuhr - gebildet hat (s. Abb. 1 und Abb. 4). - Die beiden Stadien 12 und 16, die nach SHACKLETON (1987: 187) extremen Glazialen entsprechen, sind im Profil von Kara maydan durch die beiden mächtigsten Stockwer ke von typischen Lössen repräsentiert. Noch problematisch ist dagegen eine Korrelation der altpleistozänen Löfs-Paläoboden-Sequenz von Chashmanigar mit entsprechenden Abschnit ten von 3 0-Tiefseekurven: dort wurde die Vor stellung der Dominanz von Kaltzeit-Warmzeit-Zy klen von 41.000 Jahren besonders für die Zeit > 1 , 2 Mill. Jahren - im Unterschied zur Dominanz der 100.000-Jahres-Zyklen im Mittel- und Jungpleistozän - entwickelt ( R U D D I M A N , R A Y M O & M E . I N T Y R E , 1989, B E R G E R u. W E F E R 1992). Entspre 18

chend werden für die Matuyama-Epoche ( 2 , 6 0,78 Mill. Jahre) die Stadien 104 bis 20 denen der Stadien 19 bis 1 (Holozän) gegenübergestellt ( T I E D E M A N N 1991;

T I E D E M A N N , SARNTHEIN & S H A C K

1994). Für die letzten 2,4 Mill. Jahre wer den daher „zyklische Wechsel von insgesamt 55 Glazial- und Interglazial-Stadien" angenommen ( T I E D E M A N N 1995; 100) mit anscheinend aber g e ringeren Amplituden zwischen Kalt- und Warm zeiten in der Matuyama-Epoche. Diese Befunde und Schlußfolgerungen lassen sich mit unseren an der altpleistozänen Löß-Paläoboden-Abfolge in Chashmanigar (Abb. 2) (noch) nicht ohne wei teres in Einklang bringen: ähnlich wie im Mittelund Jungpleistozän sind auch im Altpleistozän die Paläoböden jedenfalls bis zum S XXVII - mit gleicher oder ähnlicher Verwitterungsintensität wie die mittelund jungpleistozänen B ö d e n (s. Kap. 3) - jeweils durch typische Lösse getrennt. Entsprechend unserer eingangs (Kap. 1) ent wickelten Hypothese müssen andererseits die Klimaabläufe bzw. der Wechsel von Kalt- und Warmzeiten auch im Altpleistozän, dokumentiert in der Löß-Paläoboden-Abfolge bzw. in den ent sprechenden Tiefseekurven, wie im Mittel- und Jungpleistozän zur Deckung gebracht werden können. Eine (nicht die einzige) Möglichkeit in Richtung auf eine Lösung könnte darin bestehen, daß wesentlich mehr altpleistozäne Paläoböden als oben vermutet (Kap. 3) polygenetische Pedo komplexe darstellen. LETON

4.3 V e r g l e i c h m i t L ö ß - P a l ä o b o d e n Sequenzen Mitteleuropas

Entsprechend unserer Hypothese (Kap. 1), d a ß sich jedenfalls im gemäßigten Klimagürtel der Nordhemisphäre Klimaschwankungen in der Zeitscheibe eines Glazial-Interglazial-Zyklus (ca. 105 Jahre) und aller Wahrscheinlichkeit nach auch der Länge eines Interglazials (ca. 10 J a h r e ) weitestgehend gleichzeitig stattfanden, soll schließlich ein pedostratigraphischer Vergleich mit Löß-Boden-Abfolgen Mitteleuropas versucht werden. 4

Die mittelund jungpleistozänen Löß-Paläobo den-Sequenzen Ost- und Zentralasiens lassen sich mit denen etwa im jugoslawischen, kroati schen und ungarischen Teil des Karpaten beckens, in Niederösterreich und Tschechien gut korrelieren, auch wenn einigen Pedokomplexen in Karamaydan „nur" (scheinbar?) ungegliederte Paläoböden entsprechen. So lassen sich pedostratigraphisch die beiden B ö d e n des PK I in Karamaydan (bzw. des S 1-Komplexes in Luo-

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

63 -20 um ooooooooc

J O O O O O O O U

UPPER BT

3 0 0 0 0 0 0 0 0 n n n n o n n o -

J O O O O O O C , oooooood

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I P O O O Ö O O O Ö Ö Ö O O O O 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C

LOWER BT

ooooooooooooooo 3 Q o n n n o o o n n r > r > n n -

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oooooooV ) ooooo o B N N R> QP RI RM

30000000000000 oj CK

ooooooooooooooo 300000p CI o o o o o f i n l 0

Abb. 5: Mineralogische und tonmineralogische Zusammensetzung des S5-Pedokomplexes in Luo chuan/China. (vgl. Abb. 1 B; Lgende s. Abb. 3) Fig. 5: Mineralogical and clay mineralogical composition o f the S5-pedocomplex in Luochuan/China. (see fig. 1 B; legend see fig. 3)

chuan) zwanglos mit dem F 2 und F 3 im Karpa tenbecken ( B R O N G E R & H E I N K E L E 1989 b ) korrelie ren, besonders, seitdem der F 3 durch TL-Untersuchungen dem 3 0 - S t a d i u m 5.5 zugeordnet werden konnte (SINGHVI et al. 1989, S I N G H V I in B R O N G E R , 1995: 298-299). Aller Wahrscheinlich keit nach entsprechen diese Böden dem PK I I und PK I I I in Tschechien und Niederösterreich (zuletzt K O V A N D A & SMOLIKOVA & H O R A C E K 1995), wobei bei der Korrelation mit dem PK I I noch Diskussionsbedarf besteht (s. u.). Die Pedokom 18

plexe PK I I bis PK I V in Karamaydan entspre chen aller Wahrscheinlichkeit nach den Böden F 4, F 5a und F 5b im Karpatenbecken (s. u.) bzw. den Pedokomplexen PK I V bis PK V I in Tschechien. Die Pedokomplexe PK V und PK V I parallelisieren wir mit dem F 6-Pedokomples (früher F 6, s. unten!) in Stari Slankamen bzw. mit dem PK V I I und PK V I I I in Tschechien. Der S V I I und der (schwach entwickelte) S V I I I sowie der PK I X in Karamaydan dürften pedostratigraphisch dem F 7 und F 8 im Karpatenbecken -

ARNT BRONGER

OOOOUOOOOOOOOOC)OOOOOOOOOOOOOOl OOOOOOOOOOOOOOO]

upper Bt

,0000000000000« 30000000000000] 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0<|

JOOOÜÜOÜÜÜO. ooooooooooo JOOOOOOOOOOC 0 0 9 gob Q Q q o_q

Clay Minerals >2prr

Primary Minerals >2yim

Pnmary Miner <2m H

Abb. 6: M i n e r a l o g i s c h e u n d t o n m i n e r a l o g i s c h e Z u s a m m e n s e t z u n g d e s mittelpleistozänen rubefiziert e n F 6 - B o d e n k o m p l e x e s i m Lößprofil v o n Stari S l a n k a m e n / J u g o s l a w i e n . ( L e g e n d e s. A b b . 3 ) Fig. 6: Mineralogical and clay mineralogical composition o f mid-Pleistocene strongly nibefied F6-pedocomplex o f Stari Slankamen/Yugoslavia. (legend s e e fig. 3 ) beide Grenze

noch

oberhalb

der Brunhes/Matuyama-

(PECSI & PEVZNER,

bzw. d e n P e d o k o m p l e x e n T s c h e c h i e n ( s . Fig.

rer Stelle ( P E C S I & R I C H T E R 1 9 9 6 : 1 0 7 u n d 1 5 0 ) u n

1979) -

t e r s c h e i d e n sich d i e b e i d e n Darstellungen d e s

P K I X u n d P K X in

Profils v o n P a k s wesentlich. D a s ist für die c h r o nostratigraphische Einordnung der Ergebnisse v o n T L - U n t e r s u c h u n g e n , z u s a m m e n g e s t e l l t in

1974, MARTON

5 in K O V A N D A & S M O L I K O V A &

HORACEK 1 9 9 5 ) entsprechen.

in e i n e n F 5 a u n d F 5 b i m K a r p a t e n b e c k e n n u r in

der zuletzt g e n a n n t e n Arbeit ( a . a . O . , S. 1 5 0 ) , d i e jüngst u m e i n e u m f a n g r e i c h e Studie erweitert

d e n Lößprofilen v o n Nestin u n d M e n d e zu b e o b

wurde (FRECHEN & HORVATH & GABRIS 1 9 9 7 ) sehr

a c h t e n w a r ( z . B . B R O N G E R & H E I N K E L E 1 9 8 9 b , Fig.

problematisch.

1). O b e r h a l b seines „BA"-Bodens - u n s e r F 4 -

Unsere Schlußfolgerung a u s d e n (ton)mineralogi-

weicht die Löß-Boden-Stratigraphie ungarischer

schen Untersuchungen an zwei holozänen B ö d e n

Aufschlüsse v o n PECSI v o n d e r u n s r i g e n a b . Aller

sowie zahlreichen Lössen u n d Paläoböden d e r

dings finden sich i m s e h r b e k a n n t e n

Lößprofil

Profile

v o n P a k s in PECSI & SCHWEITZER ( 1 9 9 5 :

308-309)

Es sei e r w ä h n t , d a ß die T r e n n u n g d e s F 5 - B o d e n s

drei r e c h t v e r s c h i e d e n e Darstellungen. A n a n d e

v o n Karamaydan

u n d Chashmanigar

(BRONGER & WINTER & SEDOV

Abb.

1 9 9 8 ; Beispiele

3 , 4 ) , d a ß d i e Klimate d e r Interglaziale i m

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

Jung-, Mittel- und Altpleistozän im Ganzen ähn lich wie das des Holozäns waren (Kap. 3) scheint im Widerspruch früherer Schlußfolgerungen für das südöstliche Mitteleuropa zu stehen ( B R O N G E R 1976, B R O N G E R & H E I N K E L E 1989b): aus zwar glei cher Art, aber wesentlich größerem Ausmaß der Mineralverwitterung und Tonmineralbildung ei nes mittelpleistozänen und einiger altpleistozäner mbefizierter erdiger Braunlehme im Vergleich zu holozänen klimaphytomorphen Lößböden wur de auf ein wärmeres, wahrscheinlich subtropi sches Klima in diesem Raum geschlossen. Als Bei spiel zeigt der mittelpleistozäne F6-Boden (s. o.) in Stari Slankamen eine wesentlich stärkere pedochemische Verwitterung und Tonmineralbildung als die holozänen Böden - Tschernoseme bis Phaeozeme - der Umgebung: mehr als 4 0 % der Feldspate und fast 8 0 % der Glimmer in den Schluff-Fraktionen sind abgebaut worden (s. Abb. 6); in Dünnschliffen sind nur noch Muskovite, keine Biotite mehr zu finden. Die Bildung von IIliten und besonders Smectiten ist erheblich höher als in holozänen Böden; die pedogene Kaolinitbildung blieb dagegen gering. Später ( B R O N G E R & H E I N K E L E 1989b) wurde dieser F 6-Boden mit dem S 5-Pedokomplex in Luochuan pedostratigraphisch korreliert, dieser hier mit dem PK VI und dem PK V in Karamaydan (Kap. 4.1 und Abb. 1B). Selbst im mächtigen basalen Bt-Horizont des PK VI ist die Mineralverwitterung und Tonmine ralbildung nicht oder unwesentlich höher als in den holozänen Böden; das gleiche gilt für den basalen Bt-Horizont des PK V (vgl. Abb. 3, 4). Auch Art und Ausmaß der Mineralverwitterung und Tonmineralbildung im S 5-Pedokomplex in Luochuan, selbst im oberen, stärker rubefizierten Bt-Horizont (Abb. 5) bleibt im Rahmen der der holozänen Böden dieses Raumes ( B R O N G E R & H E I N K E L E 1989a, H E I N K E L E , 1990). Zusammenfas send läßt sich folgern, daß das viel größere Aus maß der pedochemischen Verwittening und Ton mineralbildung im F 6 von Stari Slankamen nicht die Folge eines wärmeren Klimas, sondern in er ster Linie des bodenbildenden Faktors Zeit ist: dieser Boden entspricht aller Wahrscheinlichkeit nach chronostratigraphisch - via dem S 5-Pedo komplex in Luochuan - mindestens fünf B - bzw. Bt-Horizonten, zusammengefaßt zu den Pedo komplexen VI und V in Karamaydan. Unter Zu hilfenahme der 3i O-Kurve von B A S S I N O T et al. (1994; vgl. Kap. 4.2) läßt sich folgern, daß die Pe dokomplexe VI und V in einem Zeitraum von ca. 140.000 Jahren gebildet wurden, wobei die Zeiten der Bodenbildung mehrfach durch Zeiten der g

Lößakkumulation unterbrochen waren. Insge samt standen für die Bildung des F 6, besser be zeichnet als F 6-Bodenkomplex ein Mehrfaches der Zeit des Holozäns zur Verfügung, was die viel höhere Rate der pedochemischen Mineralverwit terung und Tonmineralbildung erklärt. Aus dem Vergleich mit der detaillierten altpleisto zänen Löß-Boden-Abfolge von Chashmanigar, die wahrscheinlich bis etwa zum Olduvai-Event reicht, aber sicher nicht vollständig ist (Kap. 4.1, 4.2), mit Böden, deren Verwitterungsintensität im Rahmen der des Holozäns liegt (Kap. 3) folgt ein mal, daß die altpleistozänen Löß-Boden-Sequen zen im Karpatenbecken äußerst lückenhaft sind. Das hat seine Ursache in der sehr labilen morphotektonischen Struktur dieses Raumes (zus.fass. B R O N G E R 1976). Aller Wahrscheinlich keit nach müssen die rubefizierten erdigen Braunlehmreste F 9, F 10, und F 11 in Stari Slan kamen als Reste ehemaliger Pedokomplexe ange sehen werden. - In Niederösterreich sind dagegen die altpleistozänen Löß-Boden-Abfolgen wesent lich detaillierter erhalten, dazu paläomagnetisch „datiert", vor allem in Krems-Schießstätte und in Stranzendorf ( K O V A N D A & S M O L I K O V A & H O R A C E K 1995); im letzteren Profil sind sogar in der GaussEpoche drei „Rotlehme", getrennt durch zwei Lösse erhalten (a. a. O., Abb. 3). Sowohl in der prä-Olduvai-zeitlichen Abfolge in Stranzendorf wie auch in der Abfolge in Krems, die vom Oldu vai-Event bis in den untersten Abschnitt der Brun hes-Epoche reicht, werden die Paläoböden stets als „Braunlehme", z. T. später rubefiziert, gele gentlich als „Rotlehme" angesprochen. Hierfür wurde ein Teil der Böden mikromorphologisch charakterisiert; weitere analytische, z. B . granulometrisch oder (ton)mineralogische Untersuchun gen vermißt man sehr. Auch weil die Löß-BodenAbfolge des oberen Altpleistozäns in KremsSchießstätte (s. o.) deutlich weniger gegliedert ist als die in Chashmanigar bleibt die Frage, ob die vor allem im Vergleich mit den holozänen Böden dieses Raumes - anscheinend viel stärker ausge prägten Paläoböden in Krems nicht jeweils das Ergebnis länger andauernder Bodenbildungspha sen, möglicherweise unterbrochen durch Lößak kumulation gewesen sind, vielleicht ähnlich der Bildungsgeschichte des F6-Komplexes (s. o.). Auch der paläoklimatische Aussagewert der Ferretto-Böden könnte eine andere Deutung zulas sen: diese weitverbreiteten rotbraunen Böden (5 YR in der MuNSELL-Skala) aus Sanden bis Schottern werden in Südmähren dem „siallitischallitischen" Verwittemngstyp zugeordnet ( S M O L I -

ARNT BRONGER

1982). Sie bildeten sich zuletzt im „Comer-Interglazial", das in seinem Klimaopti mum um 4° wärmer war als das Holozän"; diese Hoden „haben im Mittel- und Jungpleistozän kei ne Analogie mehr" (a. a. O., S. 81). Auch hier könnte der bodenbildende Faktor Zeit, nicht ein wärmeres Klima der wesentliche Faktor gewesen sein, zumal das „Cromer-Interglazial" d. h. der Cromer-zeitliche Interglazialkomplex („Cromerium", zus.fass. U R B A N 1997) von der 3' 0-Stufe 21 bis Stufe 13, vielleicht sogar bis zur Stufe 11 (ZAGWIJN 1992, Fig. 9). d. h. insgesamt mindestens 350.000 Jahre gedauert hat. KÜVA & Z E M A N

Abschließend soll erwähnt werden, daß für klei nere Zeitscheiben eine Korrelation von LößPaläoboden-Sequenzen mit der 3 0 - T i e f s e e kurve bzw. ein kontinentaler Vergleich dieser Sequenzen noch auf Schwierigkeiten stößt. Das gilt z. B . für das Frühwürm, das in den SauerstoffIsotopenkurven durch die Substadien 5.3 und 5.1 (bzw. 5c und 5a) gekennzeichnet ist. In verschie denen Teillandschaften Mitteleuropas einschließ lich der Niederlande und Belgiens sind in diesem Zeitabschnitt in zahlreichen Aufschlüssen drei „Humuszonen" entwickelt (zus.fass. SEMMEL 1989). In Mainz-WeisenaLi waren die beiden ba salen „Mosbacher Humuszonen" sogar entkalkt, mit Ausbildung eines Ck-Horizontes ( S E M M E L 1995, B I B L I S et al. 1996). Nach pollenanalytischen und malakkologischen Llntersuchungen konnten die drei Humuszonen nach den zuletzt genannten Autoren jeweils als Interstadiale mit wahrschein lich einem kühlgemäßigt kontinentalen Klima charakterisiert werden, in denen sich wieder Wald ausgbreitet hatte. Nach TL-Untersuchungen 18

( Z Ö L L E R 1995;

154,

F R E C H E N & PREUSSER 1996:

Folge einer längeren Bildungszeit. Wie oben kurz dargelegt, ist oberhalb des letztinterglazialen Bodens in Luochuan und weiteren Aufschlüssen des chinesischen Lößplateaus, sowie z. B . in Ka ramaydan (vgl. Abb. 1 A) auch jeweils nur ein Boden vorhanden. Dagegen sind im zentralasiati schen, ebenfalls winterfeuchten Kashmir Valley oberhalb des letztinterglazialen Bt-Horizontes wie im westlichen Mitteleuropa - drei gut atisge bildete Humuszonen bzw. Ah-Horizonte, z. T. mit Tonverlagerung, dann Aht-Horizonte, aber nur in 30-50 cm Mächtigkeit erhalten ( B R O N G E R & P A N T & S I N G H V I 1987). Ihre Bildungszeit fällt nach TLUntersuchungen (ebenfalls) in den Zeitraum zwi schen ca. 80.000 und 50.000 Jahre v. h. ( S I N G H V I et al. 1987). Für diese unterschiedlichen Löß-Boden-Abfolgen im Frühwürm in benachbarten Räumen einer seits, großer Ähnlichkeit in sehr weit voneinander entfernt liegenden Räumen recht verschiedener Klimate andererseits, die sich in den Tiefseekur ven (noch) nicht ausreichend abbilden, besteht noch einiger Erklärungsbedarf. Für größere Zeit scheiben von ca. 105 Jahren zeigt unser Versuch einer engen Korrelation von Löß-Paläoboden-Se quenzen mit der 3 0-Tiefseekurve, daß wir der tatsächlichen Abfolge von Kalt- und Warmzeiten für das Mittel- und Jungpleistozän wahrscheinlich recht nahe gekommen sind. Sie müssen im gemäßigten Klimabereich der Nordhemisphäre weitestgehend gleichzeitig stattgefunden haben. Von der entsprechenden näheren Kenntnis einer Klimageschichte der Matuyama-Epoche bzw. des Altpleistozäns sind wir noch ein gutes Stück ent fernt. 18

ff,

jeweils mittlere Alter) fiel die Bildung der Böden in den Zeitraum zwischen etwa 110.000 bis etwa 65.000 Jahre v, h. Wahrscheinlich entsprechen diese drei Böden pedostratigraphisch dem obe ren Ah-Horizont des PK III (der nicht zum lie genden interglazialen Bt-Horizont gehört) sowie den beiden ebenfalls entkalkten Ah-Horizonten des PK II (s. o.) in Dolni Vestonice /Südmähren (vgl. B R O N G E R 1976: 146-149); ihr TL-Alter konnte kürzlich zwischen ca. 102.000 und ca. 55.000 Jah re eingegrenzt werden ( S I N G H V I in B R O N G E R 1995: 228). Dagegen ist in den Lößaufschlüssen des Karpatenbeckens in dieser stratigraphischen Po sition nur ein Boden, der F 2 (s. o.) vorhanden: seine intensivere Ausprägung, die oft an die des letztinterglazialen F 3-Bodens bzw. an die des ho lozänen klimaphytomorphen Bodens dieses Raumes heranreicht, ist wahrscheinlich auch eine

Danksagung

Für die finanzielle Unterstützung der Geländeuntersucluingen, der mikromorphologischen sowie der Laborarbeiten des Projektes „Quartär Tadjiki stan" (Br 303/26-1 bis 3) bin ich der DFG sehr dankbar. Entsprechende frühere Untersuchungen im Projekt „Quartäre Klimaentwicklung - China" (Br 303/20-1 und 2) wurden ebenfalls dankens werterweise von der DFG finanziell unterstützt. Schriftenverzeichnis BARSIIAD, I. ( 1 9 6 7 ) : Chemistry of Soil Development. In: Bear, F.E. (Ed.): Chemistry of the Soil, New York Reinhold: 1-70. BASSINOT, E.V., LABEYRIE, L.D., X.,

SHACKLETON, N . J . &

VINCENT, E., QUIDELLEUR,

LANCEIOT, Y. ( 1 9 9 4 ) :

The

astronomical theory o f climate and the age o f Brunhes-Matuyama magnetic reversal. Earth and Plane tary Science Letters, 1 2 6 : 9 1 - 1 0 8 .

Löß-Paläoboden-Sequenzen Zentralasiens als Indikatoren einer globalen Klimagesschichte des Quartärs?

— (1986): Stratigraphy and Paleogeography o f Loess in Middle Asia. Annales Universitatis Mariae CurieAltwürm- und Rißabschnitt im Profil Mainz - Wei Sklodowska Lublin-Polonia, Vol. X L I . l : 1-14. senau. Frankfurter Geowiss. Arb. D 2 0 : 21-52. BREWER, R. (1964): Fabric and Mineral Analysis o f Soils. — (1991): Loess o f Central Asia. Geojournal, 24(2): New York: John Wiley & Sons. 470pp. 185-194. BRONGER, A. (1976): Zur quartären Klima- und Land EMILIANI, C. (1955): Pleistocene temperatures. Journal of schaftsgeschichte des Karpatenbeckens auf paläoGeology, 6 3 : 538-578. pedologischer und bodengeographischer Grundla FORSTER, TH. & HELLER, F . (1994): Loess deposits from the ge. Kieler Geographische Schriften, 45: 1-268. 13 Tajik depression (Central Asia): Magnetic pro Abb., 24 Farbbilder. perties and paleoclimate. Earth a n d Planetary — (1991): Argillic horizons in modern loess soils in an Science Letters, 1 2 8 : 5 0 1 - 512. ustic soil moisture regime? Comparative studies in FRECHEN, M., HORVARTH, E. & GABRIS, G. (1997): G e o forest- steppe and steppe areas from Eastern chronology of Middle and Upper Pleistocene Loess Europe and the USA. Advances in Soil Science, 1 5 : Sections in Hungary. Quaternary Research, 4 8 : 41-90. (incl. 2 soil maps). 291-312. — (1995): Introduction - Some chronostratigraphical — DODONOV, A. E. (1998): Loess chronology o f the problems in eastern Central Europe. In: Schirmer, Middle and Upper Pleistocene in Tadjikistan. Geol. W. (Ed.): Quaternary field trips in Central Europe, Rundsch. 8 7 : 2-20. Vol. I: 298-305, München. — PREUSSER, F. (1996): Kombinierte Lumineszenz - Da — & HEINKELE, T H . ( 1 9 8 9 a): Micromorphology and g e tierungen am Beispiel des Lößprofils Mainz - Wei nesis o f paleosols in the Luochuan loess section, senau. Frankfurter Geowiss. Arb. D 2 0 : 53-66. China: Pedostratigraphic and environmental impli HEINKELE, T. (1990): Bodengeographische und paläopecations. Geoderma. 45: 123-143. dologische Untersuchungen im zentralen Lößpla — & HEINKELE, TH. (1989 b): Paleosol sequences as teau von China - ein Beitrag zur quartären Klimawitnesses o f Pleistocene climatic history. In: A. ronger & J.Catt (Eds.): Paleopedology - Nature a n d und Landschaftsgeschichte. Schriftenreihe Inst, Application of Paleosols. Catena Supplement, 1 6 : f. Pflanzenernährung und Bodenkunde d. Univer 163-186. sität Kiel, 9 : 1-120. — & HEINKELE, TH. (1990): Mineralogical and Clay Mi HELLER, F. & Liu, T. S. (1982): Magnetostratigraphical neralogical Aspekts o f Loess Research. Quaternary dating of loess deposits in China. Nature, 3 0 0 : International, 7 / 8 : 37-51. 431-432. — KALK, E. & SCHRÖDER, D . (1976): Über Glimmer- und — & Liu, T. S. (1984): Magnetism o f Chinese loess de Feldspatverwitterung sowie Entstehung und U m posits. Geophys. J . R. Astron. S o c , 7 7 : 125-141. wandlung von Tonmineralen in rezenten und fossi IMBRIE, J . , HAYS, J . D., MARTINSON, D. G., MCINTYRE, A., len Lößböden. Geoderma, 1 6 : 21-54. Mix, A. C , MORLEY, J . J . , PISIAS, N. G., PRELL, W. L. & — PANT, R. K. & SINGHVI, A. K. (1987): Pleistocene Cli SHACKLETON, N. J . (1984): T h e Orbital Theory o f matic Changes and Landscape Evolution in the Pleistocene Climate: Support from a Revised Chro iS Kashmir Basin, India: Paleopedologic and Chrononologie of the Marine 3 0 Record. In: Berger, A., stratigraphic Studies. - Quaternary Research, 2 7 : Imbrie, J., Hays, J . , Kukla, G. & Saltzman, B . (Eds.): 167-181. Milankovitch and Climate: 269-305. — WINTER, R., DEREVJANKO, O. & ALDAG, S. (1995): LoessISSS-ISRIC-FAO (1994): World Reference Base for Soil Palaeosol-Sequences in Tadjikistan as a PalaeocliResources (Draft). (Compiled and edited by O.C. matic Record of the Quaternary in Central Asia. Qua Spaargaren). Wageningen, Rome. l 6 l p p . ternary Proceedings, 4: 69-81. Braus, E., BLUDAU, W., BROSS, C , RAHLEN, W. ( 1 9 9 6 ) : D e r

KOVANDA, J . , SMOLIKOVA, L., HORACEK, I. ( 1 9 9 5 ) : New Da

— WINTER, R. & HEINKELE, TH. (1998): Pleistocene Cli matic History of East and Central Asia based o n paleopedological indicators in Loess Paleosol Sequen ces. Catena, 3 4 : 1 - 1 7 . — WINTER, R. & SEDOV, S. (1998): Weathering and clay mineral formation in two holocene soils and in buried palaeosols in Tadjikistan: Towards a Quater nary Paleoclimatic Record in Central Asia. Catena, 34: 19-34.

ta on four classic loess sequences in Lower Austria. Anthropozoikum, 2 2 : 63-85. Praha. LAZARENKO, A. A. (1984): T h e Loess o f Central Asia. In: Velichko: Late Quaternary Environments o f the So viet Union, Minneapolis: University o f Minnesota Press: 125-131. Liu, T. S. et al. (1985): Loess and the Environment. Bei jing, 251p.

DING, Z., RUTTER, N . & Liu, T . S . (1993):

Liu, X . M., Liu, T. S., SHAW, J . , HELLER, F., X u , T. & YUAN,

Pedostratigraphy

of Chinese Loess Deposits and Climatic Cycles in the last 2,5 Myr. Catena, 2 0 : 73-91. DODONOV, A. E. (1979): Stratigraphy o f the Upper Plio cene- Quaternary Deposits of Tajikistan (Soviet Cen tral Asia). Acta Geologica Academiae Scientarum Hungaricae, 22 (1-4): 63-73— (1984): Stratigraphy and Correlation o f Upper Plio cene-Quaternary deposits o f Central Asia. In: Pecsi, M. (Ed.): Lithology and Stratigraphy o f Loess and Pa leosols, Budapest: 201-211.

B. (1991): Paleomagnetic and paleoclimatic studies of Chinese loess. In: Liu, T.S. (Ed.): Loess, Environ ment and Global Change, Beijing: Science Press: 61-81. LOMOV, S. P. (1985): Soils o f the major typical land scapes o f Hissar nature economic field. Dushanbe (Donish Publishers), Tadjik. Academy o f Sciences. MAISCH, M. (1995): Alpine Traverse. In: Schirmer, W. (Ed.): Quaternary field trips in Central Europe, Vol. II: 655-705, München.

.54

AHNT BRONGER

MARTON, P. (1979): Paleomagnetism o f the Paks brickyard exposures. Acta Geologica Acad. Sei. Hung. 2 2 ( 1 - 4 ) : 445-449. MÜLLER, H. (1974): Pollenanalytische Untersuchungen und Jahresschichtenzählungen an der eemzeitlichen Kieselgur von Bispingen / Luhe. Geol. Jahrb., A 2 1 : 149-169.

SMOLIKOVA, L. (1967): Polygenese der fossilen Lößböden der Tschechoslowakei im Lichte mikromorphologi scher Untersuchungen. Geoderma, 1: 3 1 5 - 3 2 4 . — (1971): Gesetzmäßigkeiten der Bodenentwicklung im Quartär. Eiszeitalter u. Gegenwart, 2 2 : 156-177. — (1990): Problematika paleopedologie. Regionalni paleopedologie. In: NEMECEK, J . , SMOLIKOVA, L. & Ku-

TiLEK, M. (EDS.): Pedologie a paleopedologie, Praha: 381-479. the Hungarian Lowland and Upland section of the — ZEMAN, A. (1982): Bedeutung der Ferretto-Böden Danube valley. In: Schirmer, W. (Ed.): Quaternaiy für die Quartärgeographie. Anthropozoikum. 1 4 : field trips in Central Europe Vol. I: 3 0 5 - 317, Mün 57-93. Praha. chen. SOIL SURVEY STAFF (1975): Soil Taxonomy. A Basic— & PEVZNER, M. A. ( 1 9 7 4 ) : Paleomagnetic measure System o f Soil Classification for Making and Inter ments in the loess-sequences at Paks and Dunpreting Soil Surveys (Agriculture Handbook No. aföldvar, Hungary. Földr. Közlem.: 215-219. 436). Washington, I >.( , : U . S . Govt. Printing Office. — & RICHTER, G. 1996. Löss. Herkunft, Gliedening. U.S.D.A. Soil Conservation Service. Landschaften. Z. Geomorphologie, N.F., Suppl.Bd — (1996): Keys to Soil Taxonomy (7th Edition). USDA, 9 8 : 1-391. Berlin, Stuttgart. Soil Conservation Service - U.S. Government Print PENKOV, A.V. & GAMOV, L. N. (1977): Paleomagnetic ing Office. Datums in Pliocene-Quaternary Strata o f Southern STANINKOVITCH, K. ( 1 9 6 8 ) : Geobotanic zonation o f Tad Tajikistan. Abstracts o f the IGCP International Sym jikistan. Atlas o f Tajik SSR. Academy o f Sciences of posium on the Neogene-Quaternary Boundary: Tajik SSR. 46-47. Moscow. — GAMOV, L. N. (1980): Paleomagnetic datums in the TIEDEMANN, R. (1991): Acht Millionen J a h r e Klimageschichte von Nordwest-Afrika und Paläo-OzeaPliocene to Quaternary strata o f southern Taji nographie des angrenzenden Atlantiks: Hochauf kistan. The Neogene-Quaternary boundary (IGCP lösende Zeitreihen von ODP-Sites 6 5 8 - 6 6 1 . Berich Project Nr.4l), Nauka, Moscow, 189-194. te-Reports d. Geol.-Paläont. Inst. d. Univ. Kiel, 4 6 : RUDDIMAN, W.F., RAYMO, M., MCINTYRE, A. ( 1 9 8 9 ) : Ma1-190. Kiel. tuyama 41,000- year cycles: North Atlantic Ocean — (1995): Meeressedimente - Zeugen der Ozeanand northern hemisphere ice sheets. Earth Planet. und Klimageschichte. Geograph. Rundschau, 4 7 : Sei. Letters, 80: 117-129. 97-104. SCHRÖDER, D. (1992): Bodenkunde in Stichworten. Ber — SARNTHEIN, M., SHACKLETON, N. J . ( 1 9 9 4 ) : Astronomie lin, Stuttgart: Hirtverlag. time scale for the Pliocene Atlantic 3 O and dust SEMMEL, A. (1989): Paleopedology and Geomorphology: flux records o f O c e a n Drilling Program site 659. Examples from the western part o f Central Europe. Paleoceanography, Vol. 9 , No. 4: 619-638. In: A. BRONGER & J . CATT (Eds.): Paleopedology URBAN, B . (1997): Gnindzüge der eiszeitlichen KlimaNature and Application o f Paleosols. Catena Sup und Vegetationsgeschichte in Mitteleuropa. In: plement, 16: 143-162. WAGNER, G.A. & BEINHAUER, K.W. (Eds.): Homo hei— (1995): Stop 14: Quarry o f the Portlandzementwerdelbergensis von Mauer. Das Auftreten des Men ke Heidelberg at Mainz-Weisenau. In: SCHIRMER, W. schen in Europa, 241-263, Heidelberg. (Ed.): Quaternary field trips in Central Europe, Vol. ZAGWIJN, W. H. (1992): T h e Beginning of the Ice Age in I: 452-454, München. Europe and its major subdivisions. Quatern. Sei. SHACKLETON, N. J . (1987): Oxygen isotopes, ice volume Rev., Vol. 1 1 : 5 8 3 - 5 9 1 . and sea level. Quat.Sei.Reviews, Vol. 6 : 183-190. ZAPRIAGAEVA, V.l. (1964): Wildgrowing fruits o f Taji — & OFDYKE, N. D. (1973): Oxygene Isotope and Pa kistan. 695p. Moscow, Leningrad (russ.). leomagnetic Stratigraphy o f Equatorial Pacific Core — (1968): Map o f wildgrowing fruits, 1:1,5 Mill. Atlas V28-238: Oxygen Isotope Temperature and Ice of Tajik SSR, Academy o f Sciences o f Tajik SSR, Volumes on a 105 and 10<> Year Scale. Quaternary Moscow, Leningrad, (russ.). Research, 3: 39-55. ZÖLLER, L. (1995): Würm- und Rißlöß. - Stratigraphie und — A N , Z., DODONOV, A. E., GAVIN, J . , KUKLA, G. J . , R A Thermolumineszenz-Datiening in Süddeutschland NOV, V. A. & ZHOU, L. P. (1995): Accumulation Rate und angrenzenden Gebieten. Habil.schrift.Fak. of Loess in Tadjikistan and China: Relationship with Geowiss. Univ. Heidelberg (unveröff.). Global Ice Volume Cycles. - Quat. P r o a , 4: 1-6. PECSI, M. & SCHWEITZER, F. ( 1 9 9 5 ) : T h e development o f

l s

SINGHVI, A. K , BRONGER, A., SAUER, W. & PANT, R. K.

(1989): Thermoluminescence dating o f loess-paleo sol sequences in the Carpathian Basin (East-Central Europe): A suggestion for a revised chronology. Chemical Geology (Isotope G e o s c i e n c e Section), 7 3 : 307-317.

Manuskript eingegangen am 14. Juli 1998

Eiszeitalter

Gegenwart

5 5 - 7 0 14

Hannover

Abb.

1999

Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in NE Germany Joachim Albrecht*) Abstract: T w o gravel pits (Kavelpaß and Wusseken), in the hinterland o f the Pomeranian ice margin in NE Germany, have been investigated. Both sites possess glacifluvial sediments in the lower part of the available exposures, and a till in the upper part. Sedimentological studies and studies concerning ice movement direc tions have been carried out. There is a clear evidence that the initial ice movement direction was from E and SSE, which contrasts with the expected regional move ment direction from NE through NNE. An explanation by the marginal dome concept is proposed in this paper. K u r z f a s s u n g : Im Hinterland der Pommerschen End moräne in Nordostdeutschland sind zwei Kiesgruben (Kavelpaß und Wusseken) untersucht worden. Beide weisen glazifluviale Sedimente im unteren, sowie G e schiebemergel im oberen Teil der Lagerfolge auf. Sedimentologische Studien und Studien zur Eisbewegungsrichtung sind durchgeführt worden. Es ist deutlich, daß das Eis zu Beginn des Vorstoßes von Ost nach West, bzw. von Südsüdost nach Nordnordwest geflossen ist, und somit die Eisfließrichtung als abweichend von der erwarteten regionalen nordost-südwestlichen B e w e gungsrichtung betrachtet werden muß. Eine Erklärung dieses Phänomens unter Zuhilfenahme des Marginaldomkonzeptes wird in dieser Arbeit vorgeschlagen. Introduction

During the last glaciation, the Weichselian ice sheet reached its maximum extension during the Brandenburg Phase (Fig. 1 ) . Thereafter it retreat ed to the Frankfurt marginal line, where it stagnat ed. After this Frankfurt Phase the ice margin re treated at least 2 0 0 kilometres into the Baltic Sea basin and readvanced during the Pomeranian Phase to the Pomeranian marginal zone. This course resulted in two different till beds, the Bran denburg till and the Pomeranian till, which can be distinguished from each other by the lithological composition of their clast contents ( C E P E K , 1 9 6 7 ) . The Brandenburg till is characterised by a high amount of Silurian shale, whereas the Pomeran*) Anschrift des Verfassers: \IS< J . AI.BRECHT, Dept. of Quaternary Geology, University o f Lund, Sölvegatan 13, S-222 62 Lund, Sweden

ian till contains additional cretaceous chalk and flintstone ( C E P E K , 1 9 7 2 ; TGL 2 5 2 3 2 ) . After the Pomeranian Phase the ice sheet retreated succes sively with only short periods of standstill or pos sibly minor oscillations, which resulted in the for mation of small recessional moraines. In recent years an additional third Weichselian till has been distinguished, the so-called Mecklenburg till (e.g. R Ü H B E R G & KRIENKE,

1 9 7 7 ; EIERMANN,

1984; RÜH-

It is characterised by its low thick ness, a high sand/silt ratio and low clay content, and poor consolidation. Another characteristic is its remarkably high CaCO^-percentage. T h e expected directions of ice movement during these Phases are from the north-west through north, i.e. perpendicular to the ice margin. How ever, P E T E R S S (e.g. 1 9 8 9 , 1 9 9 0 ) observed a number of till fabrics and stress joints, which deviate from the expected regional direction, but they were not discussed in detail. BERG,

1987).

General description

The localities described in this paper are situated in the eastern part of Mecklenburg/Vorpommern, approximately 5 0 to 6 0 km north of the Pomera nian ice margin. According to the Geological Map of MecHenburg/Vorpommern 1 : 5 0 0 0 0 0 ( 1 9 9 5 ) , an ice margin of the Mecklenburg Sub-Stage (Rosenthal ice margin - W 3 R ( R E I N H A R D 1 9 6 5 ; K L I E W E , 1 9 6 5 ; SCHULZ, 1 9 6 5 ; R Ü H B E R G , 1 9 8 7 ) runs a few kilometres south of the area in question. This margin corresponds roughly with the transition between flat moraine terrain to the north and hummocky moraine terrain to the south. The glaciolimnic basin of the „Haffstausee" ( K L I E W E , 1 9 6 5 ) is situated to the east of the actual area. T o the north and to the west flat cover moraine areas ( A A R I O , 1 9 7 7 ; A N D E R S S O N , 1 9 9 8 ) dominate. The surrounding landscape is rather flat, only slightly irregularly undulating. However, river valleys cut deep into the ground, up to 2 0 metres below the plain. Holocene sediments (sand and peat) are commonly occupy the valley floor. Tills are the dominating stirficial sediment type in the

JOACHIM ALBRECHT

Poland Germany

^nkfurt

zone

Oft

£/?arginal zone

Fig. 1: Geological overview. The Weichselian ice margins are shown. The framed area is shown in Fig. 2. Abb. 1: Geologische Übersicht. Die Randlagen der Weichsel-Vereisung sind dargestellt. Das eingerahmte G e biet wird in Abb. 2 gezeigt.

area. Some hollows are scattered throughout the landscape; although it is unknown if they were formed by dead ice or if they simply are marl pits. Methods

Field work Field work was carried out during several periods in 1995 and 1996, and an additional complementary field season in 1997. The thoroughly cleaned sections were photographically documented and described. Overview sketches were drawn in addition to the photographs. One or several representative places were chosen for sediment logging. At these places the sedimentary units, their structures and their internal contacts were documented layer by layer. Representative sediment samples were taken from each

unit, both for gravel analysis and grain-size analysis. The diamicton samples were preferably taken where fabric analysis had been carried out. Glacial striae and other forms of glacial erosion on cobbles and boulders were measured. Fabric analysis Closely spread pebble fabric analyses were carried out every half meter and in cases even closer in the diamict units. For each analysis, the trend and plunge (Twiss & MOORES, 1992) o f the a-axes (i.e. the longest axis) of 25 elongated particles were measured. 25 particles is a sufficient amount for statistical certainty (KRÜGER, 1994). The criteria for a measurable particle, as described by K J ^ R & K R Ü G E R (1998) were: 1. The a-axis should be at least 1.5 times longer than the b-axis, and 2. The particle should be matrix-supprted. Horizontal shelves were dug into the section wall and the

Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in NE Germany 5 7

Fig. 2: T h e i n v e s t i g a t i o n a r e a w i t h t h e k e y l o c a l i t i e s ( K a v e l p a ß a n d W u s s e k e n ) d e s c r i b e d in this p a p e r . Abb. 2: Das Untersuchungsgebiet mit den Schlüssellokalen (Kavelpaß und Wusseken), die in dieser Arbeit b e schrieben werden.

JOACHIM ALBRECHT

measurable particles carefully uncovered with a knife. An important criterion was that the vertical distribution of the paricles does not exceed a few centimetres. The data were plotted into a equal angle stereo net and the S I - and Vl-values were calculated ac cording to M A R K ( 1 9 7 3 , 1 9 7 4 ) . Each analysis has its own designation, where K means Kavelpaß and W Wusseken. The number corresponds to the depth in cm above the contact to the underly ing sediments. If possible, even glacitectonical elements, such as fold data (dip and dip direction of fold axes and fold planes) and thrust planes were measured to reconstruct the direction of movement of the ice sheet. Paleo-current directions were determined in the glaciofluvial units. Lithological composition The fraction between 2 , 8 an 1 0 mm was used to determine the lithological composition of the dia micton and gravel samples. This fraction was sub divided into subfractions ( 2 , 8 - 4 mm, 4 - 5 , 6 mm, 5 , 6 - 8 mm and 8 - 1 0 mm). For the examination of the clast a binocular microscope with a 6 - 5 0 x magnification was used. Each subfraction was counted separately. Every single particle was de termined as detailed as possible in means of its rock type. The number o f analyzed clasts in each sample varied between 4 0 0 and 9 0 0 . The determination of the different rock types and the division into groups and subgroups was based upon a modified German standard on litho logical analysis (TGL 2 5 2 3 2 ) . According to C E P E K ( 1 9 6 9 ) special weight has been attached to the dolomites. The recognized rock types (subgroups within brackets) are: Crystalline rocks (acid granites and gneisses, gabbros, diabases and dolerites, amfibolites); Paleo zoic limestones (grey, red, glauconitic, sandy); Dolomites; Paleozoic shales and alumshales; Sandstones (red, purple, glauconitic, quartzitic, calcareous, siltstones, other) and quartzites; Flintstones; Cretaceous limestone (white, sandy, glau conitic); Other (eg coal, charcoal, limonite, iron clay stone, recent C a C 0 precipitations). The results of the analysis of the lithological com position are presented in horizontal bar diagrams. The different samples are plotted in their sedimentological order. 3

In some sections certain samples did not contain any calcareous matter, whereas other samples contained a lot of recent calcium carbonate preci

pitations. In those cases the recent precipitations were not taken into account. Information about rock sources are taken from geological maps, e.g. Geologisk kort over den danske undergrund ( 1 9 9 2 ) and F L O D E N ( 1 9 7 7 ) . The magmatic and metamorphic rock types origi nate from the Baltic Shield and the Caledonides, whereas the paleozoic limestones and shales have their source in the central Baltic Sea. Creta ceous limestones and flintstones are components of the local bedrock. Sandstones and quartzites can be both long- and short-transported. The amount of their individual subgroups is often non-significant though. Grain-size analysis The grain size o f both the diamictic and the sorted sediments were analyzed. For the coarse fractions (sand and gravel) sieving analysis was applied. The fractions correspond to the international Phi-scale. The finer fractions were analyzed with the hydrometer method ( G A N D A H L , 1 9 5 2 ) . The recieved values were recalculated and correlated to the Phi-scale. Results are presented as cumula tive curves. Site d e s c r i p t i o n s a n d l o c a l i n t e r p r e t a t i o n s

Kavelpaß The gravel pit at Kavelpaß is situated four kilo metres north of Friedland (Fig. 2 ) . The pit is cut in to the southern edge of a relatively flat dntmlinoid landform ( 1 , 5 x 1 km). The exposed section is about 8 0 m in length. The stratigraphy consists of two main units (Fig. 3 ) , glacifluvial sediments (unit 1 ) and a diamicton (unit 2 ) . The section starts with 5 - 6 metres of gla cifluvial sediments, mainly sand and gravel, but also some silt and some cobbles and boulders. These sediments are heavily deformed. Folds are common, mainly recumbent isoclinal and tight folds, boxfolds, etc. Faults are almost absent. The transition to the next unit is represented by a very distinct and sharp erosive horizontal contact. A remarkable amount of boulders are situated at the contact. All o f them show glacial striae on their upper side (Fig. 4 ) . Grooves have been found in connection to these boulders (Fig. 5 ) . Additional striated boulders have been fotind not in situ in the pit. Above this contact follows a 3 to 4 metre thick dia micton (unit 2 ) . This diamicton is homogeneous, massive, matrix-supported and contains only a very few gravel- or boulder-sized clasts. Its colour

Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in NE Germany 59

Fig. 3: The section at Kavelpaß. Note the boulder assemblage at the distinct contact between the two sedimentary units. Abb. 3: Der Aufschluß in Kavelpaß. Bemerkenswert ist die Ansammlung von B l ö c k e n im Bereich der deutli chen Grenze zwischen den beiden sedimentären Einheiten.

Fig. 4: A boulder from the contact. The glacial striae are well-developed. Note the distinct stossand lee side. Abb. 4: Ein Stein von der Grenze zwischen Einheit 1 und 2 mit deutlich entwickelten Gletscherschrammen. Stoß- und Leeseite sind deutlich zu sehen.

is brown. The matrix consists of sand and silt. In its lower part some deformed sand lenses exist. There is a poorly developed fissility visible in the lowermost 1-2 m. At the level of 2-2,5 m above the

contact streaks of sand and silt occur. T h e upper most meter of the diamicton is weathered. Calca reous components have been leached out. C a C 0 has precipitated at the level 0,75 to 1,8 metres be3

JOACHIM ALBRECHT

Fig. 5: In connection with a vast majority of the boulders found at the contact grooves have been observed. Abb. 5: In Verbindung mit der großen Mehrheit der Steine und Blöcke sind Grooves beobachtet worden.

low the surface at the sand and silt streaks men tioned above. Signs of wind erosion have been observed on se veral boulders at the surface, eg on the so-called "Blücherstein", a huge erratic, which is situated just outside the pit. Such erosion can also be seen on numerous boulders in the pit, which are not in situ. Results The results of fabric analysis and lithological ana lysis are illustrated together with a simplified log through the section at Kavelpaß (Fig. 6 ) . Flow indicators: Stress indicators were measured in both the glacifluvial sediments (glaciotectonical elements) and in the diamicton (glacial striae and clast fabric). The directions of the glacial striae were measured on 25 boulders and stoss and lee-side were deter mined in many cases. All the striae extend in a nearly exact east-west direction, with only a few degrees deviation. The stoss sides imply a move ment direction from the east. Additional striated boulders and cobbles, which show the same di rection o f ice movement, have been observed at

several other occasions. The grooves which are connected to the boulders indicate the same ice movement direction from the east. In the diamicton very tight fabric analyses were carried out, 50 cm apart in a vertical profile. In the critical zone close to unit 1, the analyses have b e e n done even tighter, 4 analyses within a space of 25 cm. The first analysis (K 5) shows a hardly preferred orientation pattern. A certain east-west directed stress can be seen, but some measurements lie perpendicular to this east-west distribution, which lower the Sl-value. The next analysis (K 10) shows a similar but more preferred orientation pattern. T h e east-west stress direction is more marked and there are fewer perpendicularly situated particles. 20 cm above the contact (K 20) the orientation pattern has strengthened. The measurements are clustered around 80 degrees ± 60 degrees with a dip of around 10 to 30 degrees. At K 25 a remarkable change in the stress direc tion occurs. The direction of V I has switched to wards north-north east. SI is fairly strong. This pattern continues more or less through the next

Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in NE Gennany 61

K 225 SI: .669

K 11 225

30%

10% 50% 60% 70% 80% 90%

K 125 SI: 6 3 5 VI: 2 / 2 5

- K M 125

10%

20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

10%

20% 30%

10%

20% 30% 40%

50%

40% JJJJ] crystalline V'- - '1 r o c k s I paleozoic

•

cretaceous mestone

60% 70% 80%

50% 60% 70% 80% 90% 00% |p>aleozoic

70% 80% 90% 1C

(sandstone/

pure q u a r t z

gjjjjj d o l o m i t e j

jflintstc

&öö£j o t h e r

Fig. 6: A simplified log through the section at Kavelpaß. The results of both fabric analysis and lithological analysis are plotted in relation to their stratigraphical level. Abb. 6: Ein vereinfachtes Profil durch den Aufschluß bei Kavelpaß. Die Ergebnisse von sowohl der Richtungsanalyse als auch der lithologischen Analyse (Kleingeschiebezahlung) sind im Verhältnis zu ihrer stratigraphischen Position dargestellt.

two levels (K 75 and K 125), but thereafter S I decreases, even if it is still preferred. The VI-values remain more or less the same between north through north-northeast throughout the remaining part of unit 2. The dip and the dip direction of 15 fold axes and the vergence of the folds were analyzed in the glacifluvial sediments. The fold planes of four major folds have a vergence towards the west, i.e. the stress direction was from the east. The other folds are minor folds that verge towards the south. Lithological composition: Four samples were taken in the diamicton and one in the underlying glacifluvial sediments. The most remarkable feature is the complete lack o f calcareous material in the uppermost sample, whereas the sample beneath contains a lot of calcium-carbonate precipitations, which in some cases are difficult to distinguish from chalk. The content of Precambrian crystalline rocks remains more or less the same throughout the succession, only somewhat higher values in the lowest diamicton sample and the sorted sedi-

ments. They amount to 30 to 50 % in all samples. The second largest group are paleozoic limestones, with around 30 % in each sample except the uppermost one, which does not contain any calcareous matter. The other rock groups occur in minor amounts. It may b e worth mentioning that Paleozoic shales are relatively abundant in the uppermost sample, whereas sandstones are relatively rare in the lowermost diamicton sample. The group "others" consists nearly solely of iron clay stone. The gravel fraction consists therefore of both long-transported material and more local material (above all chalk and flintstone), but the impact of weathering makes it hard to draw any conclusions about the original composition. Grain-size analysis: There are no significant differences between the samples taken in unit 2. Interpretations Unit 1 The glacifluvial sediments of unit 1 may have been deposited as an outwash plain or another type of glacifluvial supra-aquatic landform. They

JOACHIM AI.BRECHT

g r a v e l fine medium

0,001 0,01 0,1 Fig. 7 : C u m u l a t i v e grain size o f t h e s a m p l e s t a k e n in K a v e l p a ß Abb. 7: KorngröKenkurven der Proben von Kavelpaß have b e e n glacitectonized b y a n i c e advancing

a n d K 2 0 ) imply a stress d i r e c t i o n from t h e e a s t .

from t h e e a s t . T h e g l a c i e r h a s e r o d e d t h e u p p e r

K 2 0 p o s s i b l y i n d i c a t e s a transition t o a m o r e

part o f t h e unit. W i t h i n c r e a s i n g i c e t h i c k n e s s

northeastward

erosion c e a s e d a n d deposition started (BOULTON,

At K 2 5 t h e m o v e m e n t

1974;

boul

completely to the expected regional ice m o v e

ders w e r e l o d g e d a n d striated. Finally s e d i m e n

m e n t d i r e c t i o n from t h e north n o r t h east. T h e o r i

tation o f till (unit 2 ) started.

e n t a t i o n is p r e f e r r e d . T h i s n o r t h n o r t h east d i r e c

Unit 2

t h e till.

SUDGEN & JOHN,

1976).

Cobbles and

direction. direction h a s c h a n g e d

t i o n c o n t i n u e s t h r o u g h o u t t h e r e m a i n i n g part o f

Very i m p o r t a n t a r e t h e d i f f e r e n c e s in stress d i r e c tion m e a s u r e d in t h e clast fabric a n a l y s e s a n d in

T h e u p p e r m o s t a n a l y s i s ( K 2 7 5 ) is l e s s p r e f e r r e d a n d m a y r e p r e s e n t a f l o w till s u c c e s s i o n .

d i c a t e d b y t h e glacial striae. T h e glacial striae

T h e l o w e r part o f t h e d i a m i c t o n ( u p t o a p p r o x i

( a l o n g w i t h t h e fold d a t a ) l e a v e n o d o u b t that t h e

m a t e l y t w o m e t e r s from t h e c o n t a c t ) is r e g a r d e d

initial i c e m o v e m e n t d i r e c t i o n w a s from t h e east,

a s a l o d g e m e n t till. T h i s i n t e r p r e t a t i o n

w h i c h t h e f a b r i c m e a s u r e m e n t results c o n f i r m . I n

tipon

the critical z o n e b e t w e e n t h e c o n t a c t a n d 2 5 c m

c o n t a c t , d e f o r m e d s a n d l e n s e s , a n d t h e strong S i -

a b o v e t h e s w i t c h from e a s t e r n d i r e c t i o n s t o t h e

v a l u e s o f t h e fabric m e a s u r e m e n t s .

expected

place.

part o f t h e d i a m i c t o n p o s s i b l y c o n s i s t s o f b a s a l

(K 5 , K1 0

m e l t o u t till a n d f l o w till. T h e l o w e r d e g r e e o f c o n -

north-eastern

directions

The three lowermost measurements

takes

its

compactness,

fissility,

the

is b a s e d erosive

The upper

Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in NE Germany 63

s o l i d a t i o n o f t h e till, t h e s a n d streaks, w h i c h a r e

Wusseken

c e m e n t e d w i t h precipitated l i m e a n d t h e s o m e

The

w h a t l o w e r S l - v a l u e s s u p p o r t this i n t e r p r e t a t i o n .

metres N N W o f Kavelpaß, ca. 1 0 kilometres S S W

The

o f A n k l a m ( F i g . 2 ) . T h e q u a r r i e d glacifluvial s e d i

i c e a d v a n c e d from t h e e a s t , r o d e o v e r p r e

existing

glacifluvial

sediments,

deformed

and

l a r g e gravel pit W u s s e k e n is situated 9 k i l o

ments e x t e n d over a large area.

e r o d e d t h e m . B o u l d e r s w e r e striated at t h e e r o s i o n level. T h e l o w e r m o s t 2 0 c m o f t h e till b e d w e

The

re d e p o s i t e d f r o m the east. L a t e r t h e i c e c h a n g e d

l o o k s s i m i l a r t o that o f K a v e l p a ß : glacifluvial s e d i

stratigraphy, s u b d i v i d e d into t w o m a i n units,

its m o v e m e n t direction. T h e n e w d i r e c t i o n

was

m e n t s at t h e b o t t o m ( u n i t 1 ) a n d a d i a m i c t o n o n

from t h e n o r t h n o r t h east. T h i s d i r e c t i o n r e m a i n e d

t h e t o p ( u n i t 2 ) . T h e c o n t a c t is e r o s i v e . B o u l d e r s

the s a m e throughout

with g l a c i a l striae are c o m m o n at t h e c o n t a c t . T h e

t h e rest o f t h e s e q u e n c e .

L o d g e m e n t till w a s d e p o s i t e d , w h i c h w a s p o s s i b

l o w e r p a r t o f t h e s e c t i o n is s h o w n in fig. 8 .

ly f o l l o w e d b y a basal melt o u t till a n d a f l o w till during t h e final d e g l a c i a t i o n . D e s p i t e t h e t w o dif ferent d i r e c t i o n s the c o n t i n o u s s e d i m e n t a t i o n o f a d v a n c e from t h e n o r t h n o r t h east c a u s e d a

second generation of deformation

structures

t h e glacifluvial s e d i m e n t s . B e c a u s e o f t h e i n c r e asing t h i c k n e s s o f till the p o r e w a t e r p r e s s u r e in c r e a s e d in t h e underlying s e d i m e n t s , w h i c h c a u s

glacifluvial s e d i m e n t s ( u n i t 1 ) c o n s i s t m a i n l y

o f s a n d a n d fine gravel, a n d t h e o u t c r o p p e d part of

t h e till b e d i m p l i e s a single i c e a d v a n c e . The

The

them

reaches an

approximate

thickness o f

5 m e t r e s . A v e r a g e grain s i z e s a p p e a r s l a r g e r in t h e l o w e r p a r t t h a n in t h e t i p p e r part. D o m i n a t i n g b e d f o r m s a r e tilted b e d s (tilt a n g l e a r o u n d

20°),

w h i c h transist laterally i n t o ripples. F o l d s a r e rare a n d s e t s o f n o r m a l faults o c c u r .

e d a l o w e r i n g o f t h e effective n o r m a l strain a n d

The

thus c a u s e d deformation.

m e n t a s t h e l o w e r part, b u t o n a v e r a g e t h e grain

u p p e r part c o n s i s t s o f t h e s a m e t y p e o f s e d i

the

size a p p e a r s s m a l l e r t h a n b e l o w . P l a n a r parallel

w h o l e s e c t i o n , e x c e p t for s o m e d i f f e r e n c e s in c o

l a m i n a t e d s a n d s a n d f i n e g r a v e l are d o m i n a t i n g ,

The lor,

diamicton

looks the s a m e throughout

which c a n b e explained b y the leaching and

but r i p p l e s a n d t r o u g h

cross bedding

r e - p r e c i p i t a t i o n o f lime. T h e r e a r e d i f f e r e n c e s in

c o m m o n . T h e degree o f deformation

are also increases

the lithological compostion o f the sediment, e.g.

t o w a r d s t h e t o p . F o l d s a r e c o m m o n , often t h e y

t h e l a c k o f c a l c a r e o u s m a t t e r in t h e u p p e r part.

a r e n o n - c y l i n d r i c a l . S o m e m i n o r n o r m a l faults al

T h i s l a c k is l i k e l y a result o f w e a t h e r i n g .

so o c c u r .

The

l e a c h e d l i m e h a s t h e n b e e n p r e c i p i t a t e d at light-streaked

l e v e l within

the diamicton.

cretaceous limestone and sandstone/quartzite unevenly

distributed,

whereas

the

other

the Both are

com

p o n e n t s a r e p r e s e n t in r o u g h l y t h e s a m e p e r c e n tage throughout the section.

The

c o n t a c t b e t w e e n u n i t 1 a n d unit 2 is distinct

a n d c l e a r l y e r o s i v e , b u t n o t as h o r i z o n t a l as in K a v e l p a ß . It is slightly u n d u l a t i n g .

In g e n e r a l , t h e

b o u l d e r s at t h e transition b e t w e e n t h e t w o units are l a r g e r t h a n in K a v e l p a ß , u p t o 1 m e t r e in dia m e t e r ( F i g . 9 ) , but t h e r e a r e a lot o f c o b b l e s as

A c c o r d i n g t o t h e T G L 2 5 2 3 2 t h e lithological c o m

well. T h e y s h o w g l a c i a l striation, but a l s o o t h e r

p o s i t i o n o f t h e till s u g g e s t s a W e i c h s e l i a n a g e .

f e a t u r e s o f glacial e r o s i o n , s u c h as c r e s c e n t i c frac

T h i s is in a g r e e m e n t with t h e p r e s e n t

interpreta

tures. I n s o m e c a s e s t h e r e a r e t w o g e n e r a t i o n s o f

tion that t h e till r e p r e s e n t s t h e latest g l a c i a t i o n in

striae o r c r e s c e n t i c f r a c t u r e s from different d i r e c

t h e a r e a . Its relatively h i g h c o n t e n t in c r e t a c e o u s

tions e x p o s e d . A d d i t i o n a l

c h a l k a n d flint m a y s u g g e s t a P o m e r a n i a n a g e . O n

are f o u n d o n s e v e r a l b o u l d e r s n o t in situ in t h e

t h e o t h e r h a n d , if t h e M e c k l e n b u r g S u b - S t a g e is

pit.

two-generation-marks

r e p r e s e n t e d b y a n o w n till, this M e c k l e n b u r g till should b e t h e youngest a n d consequently unit 2

The

s h o u l d b e t h e M e c k l e n b u r g till, w h i c h is a d d i t i o

and matrix supported. T h e thickness varies b e t w

d i a m i c t o n (unit 2 ) is h o m o g e n e o u s , m a s s i v e

nally i n d i c a t e d b y the h i g h l i m e c o n t e n t . T h i s is in

e e n 1 m e t r e and 4 metres, with an

a g r e e m e n t w i t h RÜHBERG

m e d i u m s i z e o f 2 m e t r e s . T h e clasts a r e r o u n d e d .

The

(1987).

l i t h o l o g i c a l r e l a t i o n s h i p b e t w e e n unit 1 a n d

The

approximate

u p p e r m e t e r o f t h e s e q u e n c e is w e a t h e r e d .

unit 2 is u n c l e a r . T h e d i f f e r e n c e s in their l i t h o l o

In p l a c e s t h e r e is a distinct f a d e s d i f f e r e n c e b e t w

gical c o m p o s i t i o n m a y

e e n t h e l o w e r a n d t h e u p p e r part o f unit 2 . T h e

imply

different

events.

H o w e v e r , s u c h differences m a y a l s o b e e x p l a i n e d

lower

by different p h y s i c a l c o n d i t i o n s o f transport

s h o w s a distinct fissilitiy, w h e r e a s t h e u p p e r part

s e d i m e n t a t i o n in running w a t e r a n d i c e .

and

part

massive,

over-consolidated

and

is stratified, n o t c o n s o l i d a t e d a n d l a c k s fissility.

JOACHIM ALBRECHT

1 m

Fig. 8: S e c t i o n t h r o u g h t h e s o r t e d s e d i m e n t s (Linit 1) in W u s s e k e n . T h e d i a m i c t o n (unit 2 ) h a s b e e n r e m o v e d b y the excavator. Abb. 8 : Schnitt durch die sortierten Sedimente (Einheit 1) in Wusseken. Das Diamikton (Einheit 2 ) ist a b g e schoben worden und deshalb nicht zu sehen. Results

t h r o u g h t h e s e c t i o n at W u s s e k e n ( F i g . 1 1 ) .

At t h e c o n t a c t b e t w e e n unit 1 a n d unit 2, t h e n u

Flow

m e r o u s b o u l d e r s s h o w glacial striae a n d c r e s c e n t

ried out t o d e t e r m i n e the p a l e o s t r e s s c o n d i t i o n s ,

ic fractures.

b o t h in the glacifluvial s e d i m e n t s (unit 1) a n d t h e

T h e y i n d i c a t e t w o different

direc

tions, o n e from the n o r t h e a s t a n d a n o t h e r from the s o u t h - s o u t h

east, w h i c h is i m p l i e d b y b o t h

stoss a n d l e e sides a n d t h e o r i e n t a t i o n o f t h e c r e s c e n t i c fractures. T w o b o u l d e r s s h o w g l a c i a l striae (from

b o t h directions) and crescentic

fractures

(from t h e s o u t h s o u t h e a s t ) . S t o s s a n d l e e s i d e a r e

indicators:

A ntimber o f analyses were car

diamicton (unit 2 ) . In t h e d i a m i c t o n , fabric a n a l y s e s w e r e carried o u t in a vertical profile, 5 0 c m apart f r o m e a c h o t h e r . C l o s e to the c o n t a c t b e t w e e n t h e t w o s e d i m e n t a r y units, additional

4 analyses w e r e made

within

25 cm.

w e l l - d e v e l o p e d . T h e n o r t h e a s t striae a r e y o u n g e r than t h e s o u t h s o u t h e a s t striae. Additonally, c.

The

ten m o r e b o u l d e r s h a v e b e e n f o u n d n o t in situ

and 4 c m a b o v e the contact ( W 2 - 4 ) , shows

l o w e r m o s t analysis, at the l e v e l b e t w e e n 2

with t w o d i r e c t i o n s o f striae with t h e s a m e a n g l e

strongly

preferred

orientation

from

the

south

i n b e t w e e n t h e t w o sets o f striae.

s o u t h east, w h i c h is r o u g h l y the s a m e v a l u e as t h e

T h e a r e a l distribution o f t h e b o u l d e r s is d e p i c t e d

glacial striae o n t h e b o u l d e r s .

in Fig. 1 0 .

At t h e n e x t l e v e l , W 5, all d i r e c t i o n s e x c e p t t h e

T h e r e s u l t s o f fabric analysis a n d l i t h o l o g i c a l a n a

s e c t o r b e t w e e n 1 8 0 t o 2 7 0 d e g r e e s are p r e s e n t .

lysis a r e illustrated t o g e t h e r w i t h a s i m p l i f i e d l o g

Particles lie m o r e o r less horizontally.

Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in XE Gennany 65

Fig. 9: A large striated boulder found at the contact between unit 1 and unit 2. Stoss and lee side are very well-developed. Scale: around 1 m in diameter. Abb. 9: Ein großer geritzter Block, gefunden an der Grenze zwischen Einheit 1 und Einheit 2. Stoß- und Lee seite sind gut ausgebildet. Maßstab: ca. 1 m im Durchmesser.

20 m

Fig. 10: The areal distribution of the striated boulders from the interface between unit 1 and unit 2. The boulders are not in scale. Abb. 10: Die Verteilung der geritzten Blöcke zwischen Einheit 1 und Einheit 2. Die Blöcke sind nicht maß stäblich dargestellt.

At W 10, the south south east - north north west component becomes weaker and the north east component becomes dominant. At W 25, the measurements are clustered around north north east with a dip between 0 and 30 degrees. This pattern continues with very small variations up to the W 200. The analyses in the uppermost part of the diamicton (W 250 and W 300) show a less preferred pattern. In both the lower and the upper part of unit 1, the direction of sediment transport has been determined. Sedimentary structures indicate a mean flow direction from the north east. In unit 1, the vergence of a couple of folds and the dip and dip direction of the fold axes were measured. The fold axes extend roughly in north south direction. They dip in both direc tions, but their dip angel is normally quite low. The folds verge normally to the west. Lithological analysis: Two samples were taken in the glacifluvial sediments (unit 1). In the dia micton, four samples were taken in a vertical profile, one directly above the contact between unit 1 and unit 2, the next 50 cm above and the remaining two one meter apart, respectively. The lithological composition does not vary very much throughout the section. The amount of crystalline rocks (gneisses, granites, amphibolites etc.) exceeds mostly 4 0 % , but does not reach

JOACHIM ALBRECHT

W 250 Sl: .632 VI: 2/2

40%

50%

60%

70%

80%

90% 100%

70%

80%

90% 100%

70%

80%

90% 100%

10%

20%

30%

40%

50%

60% 70%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

W 10 Sl: 698 VI: 40/6

10%

20%

30%

40% 50%

W 2-4 Sl 742 VI:160/10

10%

20%

30%

40%

50%

60% 70%

10%

20%

30%

40% 50%

70%

crystalline rocks

I paleozoic

•

cretaceous limestone

| | | | paleozoic Esalimestone

80%

dolomite

I I sandstone/ L__j q u a r t z i t e

III n t s t o n e

I;X-:| pure quartz

K9oq o t h e r

c-:-:!

Kwl

l^j

Fig. 1 1 : Simplified log t h r o u g h t h e s e c t i o n at W u s s e k e n . T h e results o f b o t h fabric a n a l y s i s a n d litho logical a n a l y s i s a r e p l o t t e d in r e l a t i o n t o their stratigraphical level. Abb. 11: Ein vereinfachtes Profil durch den Aufschluß bei Wusseken. Die Ergebnisse von sowohl der Rich tungsanalyse als auch der lithologischen Analyse (Kleingeschiebezählung) sind im Verhältnis zu ihrer stratigraphischen Position dargestellt. 5 0 % . T h e p e r c e n t a g e o f p a l e o z o i c l i m e s t o n e is n e a r l y o f t h e s a m e figtire, m a y b e s o m e w h a t l o w e r t h a n crystalline. T h e r e m a i n i n g 1 5 t o 2 0 % c o n s i s t m a i n l y o f s a n d s t o n e a n d quartz. C h a l k a n d flints t o n e d o n o t e x c e e d 2 % ( e x c e p t in unit 1 with 34 % ) and neither do palezoic shales. Dolomites a n d c r e t a c e o u s l i m e s t o n e s a r e v e r y rare, a l m o s t a b s e n t in all o f t h e s a m p l e s . T h e l i t h o l o g i c a l c o m p o s i t i o n o f all s a m p l e s is t h u s d o m i n a t e d b y long-transported material. T h e lo cal b e d r o c k ( c r e t a c e o u s a n d tertiary r o c k s ) is r e p r e s e n t e d in v e r y l o w a m o u n t s . Grain-size analysis: T h e s a m p l e s t a k e n in unit 2 a p p e a r t o b e w i t h o u t significant d i f f e r e n c e s . T h e y c o n t a i n a large a m o u n t o f s a n d a n d a r e p o o r l y sorted (Fig. 12). Interpretation Unit 1 T h e s e d i m e n t s in unit 1 a r e d e p o s i t e d in a glacif luvial e n v i r o n m e n t , m a y b e as a p r o g l a c i a l outw a s h plain. D e f o r m a t i o n structures a r e rare in t h e l o w e r part o f unit 1, but t h e r e a r e s o m e n o r m a l faults i n d i c a t i n g m e l t i n g o f b u r i e d d e a d i c e s o m e w h e r e in t h e g r o u n d .

Linit 1 is d e p o s i t e d

from t h e n o r t h

east, it

should b e c o n n e c t e d to the main ice sheet a n d n o t t o t h e a d v a n c e f r o m t h e s o u t h s o u t h east. T h e b o u l d e r s at t h e c o n t a c t c a n b e t h e r e m a i n s o f an eroded coarse-grained bed. T h e y s h o w cres c e n t i c fractures a n d glacial striae w i t h t w o differ e n t d i r e c t i o n s . B o u l d e r s w i t h t w o different d i r e c tions gave the opportunity to determine the rela tive a g e b e t w e e n t h e t w o sets o f striae a n d c r e s c e n t i c fractures. O n t h o s e b o u l d e r s t h e striae f r o m the south south-east are the older o n e s . T h e b o u l d e r s with striae f r o m t h e s o u t h s o u t h e a s t m a y h a v e b e e n c o v e r e d b y till at an e a r l y stage, w h i c h p r e v e n t e d t h e e r o s i o n o f t h e striae. M a y b e e v e n t h e o t h e r b o u l d e r s w e r e striaed f r o m t h e

south

south-east, b u t t h o s e striae h a v e b e e n e r o d e d b y the n e w ice m o v e m e n t direction from the north east.

Unit 2 D e s p i t e different i c e m o v e m e n t d i r e c t i o n s t h e till r e p r e s e n t s a s i n g l e i c e a d v a n c e . It is a c o m p l e t e till s u c c e s s i o n w i t h a c o m p a c t a n d

overconso-

Initial ice movement directions from the East and South South Last during a late Weichselian rcadvancc in \ E Germany 67 s

clay fine

i I medium

S coarse

fine

a n d medium coarse

r a

fine

v e 1 medium

100

11 i i i i

i 11 , i,

, i <

i ,,

, ,

11 11 11 , , 11 11 11 11 11 11 11 11

1 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1

i i i i i i

i 11 ,

/ ' ~M'M 1 / ff 1 U fr— \h/ ii DU B~ ~'Mf'~ j] f § , ,

•'

. > 1 • . 1

11 1 11 .

.. ,,

w 1 150

1 1 1 1 1

i i i : 1 i 1 1 1

0,1

As already explained, the till may first have been deposited in small depressions in the landscape, and preserved the signs o f initial ice movement directions in those depressions. In such a depression the series of clast fabric analyses was carried out, which show an initial ice movement direction from the south south-east and a transition towards the normal north-east direction occurs within a vertical space of 10 cm. The lowermost fabric analysis shows the same stress direction from the south south-east as the striae on the boulders. The following analysis (W 5) represents the transition between the south south eastern and the north eastern direction of ice flow.

r . T " /j T /

-•

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i "

" — r

/ p

1 u

r--

;

/-,

i i i

j i

.....

lidated lodgement till with fissility at the bottom, followed by a less consolidated, stratified melt out till and finally a flow till on top.

1 / -

• •

0,01

i: i V\ 1

j 11 - -

Fig. 12: Cumulative grain size of the samples taken in Wusseken Abb. 12: Korngrößenkurven der Proben von Wusseken

1 1 . __j...

W \ • i

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Vi-

_W II

£ #

i 11 . ,

J 1

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• l • 11 . 11 I 1 1 . , 1

1 1 1 1 1

0-5- •

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11 1 11 1

I]I

1I. 1I 1

—

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, ,

...

, , ,

1 10 In the following six fabric levels (W 10, W 25, W 50, W 100, W 150, W 200) a clear north-east stress direction prevails. As this part of the till succession can be interpreted as a lodgement till and p

B Wusseken, unit 2 Wusseken, unit 1

K II 250 j

Kavelpaß, tint 2 J Kavelpaß, unt 1

- /K II \

Klus/?

1 1 , 5 0

S \ ' B W II5 *'v.' II 150 >v

E/ A

/ \

YJL

B v ii 50 PK

Fig. 13: Ternary plot according to TGL 23252 Fig. 13: Dreieckdiagramm nach der TGL 23252

JOACHIM ALBRKCHT

a basal melt-out till, this north east direction can be regarded as the movement direction of the ice sheet when this succes sion was deposited. The uppermost two fabric ana lyses (W 250 and W 300) show a significantly less preferred distribution pattern, which to gether with the characteristics mentioned above can be inter preted as a flow till pattern.

Fig. 14: Possible regional interpretation. The advancing glacier sur ges into a basin. On top of the flat glacier tongue a marginal dome builds up, which has a movement pattern independent from the main ice sheet. Movement direction can thus b e c o m e perpendicu lar (Kavelpaß) or nearly opposite (Wusseken) to the regional mov ement pattern. When the ice sheet overrides the marginal dome, the ice movement becomes normal again. Abb. 14: Mögliche regionale Interpretation. Der vorstoßende Gletscher fließt in ein proglaciales Becken aus. Auf der flachen Oberfläche der entstandenen Gletscherzunge wird ein Marginaldom aufgebaut, der ein vom Haupteis abweichendes Bewegungsmuster hat. Die Bewegungs richtungen können somit rechtwinklig (Kavelpaß) oder sogar entge gengesetzt (Wusseken) zur regionalen Fließrichtung werden. Wenn der Hauptgletscher schließlich den Marginaldom überfährt, normalisiert sich die Eisbewegungsrichtung wieder.

The conclusion is that during its advance from the south south east the ice has overridden pro bably proglacial sediments, eroded them to a certain amo unt, striated boulders and c o b bles and finally deposited till. Then the ice changed its move ment direction to a north-ea stern direction. The ice eroded the uncovered erosion marks on the boulders and maybe de formed the upper part of the underlying sediments. The boulders were striated once again from this new north-ea stern direction and lodgement till was deposited. Only in depressions the older striae and the previously deposited till are preserved. Lodgement till was deposited at first, then the ice stagnated and melt out till for med. Finally a flow till sequen ce with random clast fabric di rections was formed at the top, which filled out the depressions in the landscape, explaining the variations in thickness of the diamicton. A chronological interpretation of the sequence is difficult to make. According to the TGL 25232 the lithological composi tion of the till (and the glaciflu vial sediments as well) should b e o f Saalian age, which is very unlikely because o f its stratigraphical position. In this case the two or three younger tills would be missing. Instead the till certainly represents the yo-

Initial ice movement directions from the East and South South East during a late Weichselian readvance in NE Germany 69

ungest glaciation in the area. The glacier can ha ve picked up material from the underlying glaci fluvial sediments. This interpretation is also sup ported by the presence of the rounded clasts in the till. Thus the lithological composition of the till reflects the lithological composition of the ol der sediments beneath. Discussion and

conclusions

The tills in Kavelpaß and Wusseken can be c o n e lated with each other. Both represent the youn gest glacial event in the area. The two sites are close to each other. There is no end moraine bet ween them. Both tills display an anomalous initi al ice movement direction. The ternary diagram of the TGL 25232 (Fig. 13) is contradictory, howev er. It shows a Saalian age for the till in Wusseken, which is not likely. The ice has probably picked up material from the underlying sediments. The till reflects thus the lithological composition of the underlying sediments. Hence, the standard plot may be used with caution. Anomalous ice movement directions are not es pecially uncommon. Similar phenomena have be en reported from other parts of central Europe (e.g.

M A L M B E R G - P E R S S O N & LAGERLUND, 1994;

LAGER-

et al., 1995; P E T T E R S S O N , 1997). Surges can explain variations in ice movement (Fig. 14). A large ice sheet can surge into a waterfilled depression because of various reasons (LA GERLUND, 1987; SHARP, 1988a; S H A R P , 1988b; SHARP et al., 1988). The thermal regime of the glacier, the nature of the subglacial hydrological system and the character of the subglacial bed are important parametres (SHARP, 1988a). It is almost impossible to reconstruct both the thermal regime of the gla cier and the subglacial hydrological system, but a water- or ice-filled basin in front of an advancing glacier could trigger a surge. The present-day ba sin of the Stettiner Haff and the lowland around it could have acted as such a basin. The movement direction from the east in Kavelpaß can be ex plained by such a surge into the Stettiner Haff ba sin. However, explaining the movement from the south south east in Wusseken remains a problem. An ice movement direction from the south south east is nearly 180° opposite to the expected re gional ice movement direction. Even if a surge could possibly explain such a direction, other al ternative possibilities must b e taken into account. The marginal dome concept proposed by L A G E R LUND (1987) is one of those likely interpretations. In Fig. 11 the idea of a glacial surge is developed further more: The surge causes a flat ice surface to LUND

form. Because of the high albedo of the ice sheet, a very strong high pressure developes above the ice sheet, which forces the low-pressure systems along a track at the margin of the ice sheet. Preci pitation is released predominantly at the margin of the glacier. On the flat surface of the surged ice tongue a lot of that precipitation accumulates, which causes the tongue to increase in thickness. Eventually the pressure melting point is reached at the base and the created local ice dome beco mes activ independently from the major ice sheet. Movement directions are thus perpendicular to wards the edge of the dome and deviate in this way from the regional direction. Even completely unusual and hard-explained directions may oc cur. Finally, the advancing glacier overruns the lo cal ice dome, incorporates it and the movement direction changes to the normal direction from the north east. There are other possibilities to explain anoumalous ice movement directions. Topographic obstacles, like pronounced hills or bedrock, in front o f the advancing ice sheet could cause a change of the ice movement direction. In the ac tual area this possibility seems to be unlikely. The course described above probably occurs dur ing the main retreat of the Weichselian ice sheet and represents a minor readvance. According to the Geological map (1995) the tills could be Mecklenburg Sub-Stage tills. Thus the glacifluvial deposits should be connected to the Pomeranian deglaciation, even if their lithological composi tion suggests a Saalian age. Acknowledgements

This study was supported by a grant from the Swedish Natural Science Research Council. I would like to thank my supervisor Erik Lager lund for the support and the discussions in the field and at home. Thanks to Lena Adrielsson and Per Möller, who critically read the manuscript, to Ian Snowball who corrected the language, and to all w h o helped me during my work. References AARIO, R. ( 1 9 7 7 ) : Classification and termology o f morainic landforms in Finland. - Boreas 6: 8 7 - 1 0 0 ; Oslo. ANDERSSON, G. ( 1 9 9 8 ) : Deglaciation pattern and dyna mics in the Bolmen area, southwestern Sweden. Lunclqua Thesis 4 2 ; Lund. BOULTON, G.S. ( 1 9 7 4 ) : Processes and patterns o f glacial erosion. - In: COATES, D.R. (Hrsg.): Glacial geomorphology: 8 1 - 8 7 ; New York. CEPEK, A.G. ( 1 9 6 7 ) : Stand und Probleme der Quartärstratigraphie im Nordteil der DDR. - Ber. deutsch. Ges. geol. Wiss., A 1 2 , 3 / 4 : 3 7 5 - 4 0 4 , 4 Abb., 1 Tab.; Berlin.

JOACHIM ALBRECHT

— (1969): Zur Bestimmung und stratigraphischen B e deutung der Dolomitgeschiebe in den Grundmorä nen im Nordteil der DDR. - Geologie, 1 8 : 657-673, 5 Abb., 4 Tab. — ( 1 9 7 2 ) : Zum Stand der Stratigraphie der WeichselKaltzeit in der DDR. - Wiss. Z. Ernst-Moritz-ArndtUniv. Greifswald, X X I , math.-nat. R., 1: 11-21, 5 Abb.; Greifswald. EIERMANN, J . ( 1 9 8 4 ) : Ein zeitliches, räumliches und ge

netisches Modell zur Erklärung der Sedimente und Reliefformen im Pleistozän gletscherbedeckter Tief landsgebiete - ein Beitrag zur Methodik der mittelmaßstäbigen naturräumlichen Gliederung. - In: RICHTER,

H. und

AURADA,

K. (Hrsg.): Umweltfor

schung. Zur Analyse und Diagnose der Landschaft: 169-183; Gotha. GANDAHL, R. (1952): Hydrometermetoden. - Geologiska Föreningens i Stockholm Förhandlingar, 7 4 , 4: 497512.

— (1974): O n the interpretation o f till fabrics. - Geolo gy, 2 , 2 : 1 0 1 - 1 0 4 , 2 Abb. PETERSS, K. ( 1 9 8 9 ) : Zur Ermittlung der Eisbewegungs

richtungen im Nordteil der DDR. - Wiss. Z. ErnstMoritz-Arndt-Univ. Greifswald, 3 8 , math.-nat. R., 1-2: 4 2 - 5 2 , 1 4 Abb.; Greifswald.

— ( 1 9 9 0 ) : Strukturtektonische Untersuchungen glazigener Sedimente im Raum Stoltera-Kühlung. - Z. geol. Wiss., 18: 1 0 9 3 - 1 1 0 3 , 1 0 Abb.; Berlin. PETTERSSON, G. ( 1 9 9 7 ) : Unexpected ice m o v e m e n t di

rections during the last cieglaciation in Ujscie, NW Poland - stratigraphical investigations. - Quaternary Studies in Poland, 1 4 (in press): 1 2 Abb., 2 Tab.; Poznan. REINHARD, H. (1965): Das Pommersche Stadium südlich des Mecklenburgischen Grenztales. - In: GELLERT, G.F. (Hrsg.): Die Weichsel-Eiszeit im Gebiet der Deutschen Demokratischen Republik. 261 S.; Aka demie-Verlag Berlin.

FLODEN, T. ( 1 9 7 7 ) : Beskrivning tili berggrunddskarta over Sveriges omgivande havsomräden. - Geol. Inst., University o f Stockholm.

RÜHBERG, N. ( 1 9 8 7 ) : D i e Grundmoräne

Hicock, S. R., G O F F , J . R., LIAN, O. B . and LITTLE, E. C.

—

(1996): O n the interpretation o f subglacial till fabric. - J o u r n a l o f Sedimentary Research, 6 6 , 5: 928-934, 5 Abb. Ky/ER, K. & KRÜGER, J . (1998): Does clast size influence fabric strength? - Journal o f Sedimentary Research, 68, 5: 746-749, 2 Abb. KLIEWE, H. (1965): Das Pommersche Stadium nördlich des Mecklenburgischen Grenztales. - In: GELLERT G. F. (Hrsg.): Die Weichsel-Eiszeit im Gebiet der Deut schen Demokratischen Republik. 261 S.; AkademieVerlag Berlin. KRÜGER, J . (1994): Glacial processes, sediments, landforms and stratigraphy in the terminus region o f Myrdalsjökull, Iceland. - Folia geographica Dania,

(1987): An alternative glaciation model, with special reference to the glacial history o f Skä ne, South Sweden. - Boreas, 1 6 : 433-459, 12 Abb.

LAGERLUND, E.

MALMBERG-PERSSON, K , KRZYSZKOWSKI, D., JOHANSSON, DOBRACKA,

E., DOBRACKI, R. and PANZIG W.-A.

(1995): Unexpected ice flow directions during the late Weichselian deglaciation o f the south Baltic area indicated by a new lithostratigraphy in NW Po land and NE Germany. - Quaternary International, 2 8 : 1 2 7 - 1 4 4 , 13 Abb.

(1973): Analysis o f axial orientation data, including till fabrics. - Geological Society o f Ameri ca Bulletin, 8 4 : 1369-1374

MARK, D . M.

der

Weichselgrundmoräne im westlichen Odermün dungsgebiet. - Z. geol. Wiss., 5 , 6 : 8 0 5 - 8 1 3 , 3 Abb., 1 Tab.; Berlin. SCHULZ, W. ( 1 9 6 5 ) : Die Stauchendmoräne der Rosentha-

ler Staffel zwischen Jatznick und B r o h m in Meck lenburg und ihre Beziehung zum Helpter Berg. Geologie, 1 4 , 5 / 6 : 5 6 4 - 5 8 8 , 1 2 Abb.; Berlin. SHARP, M. ( 1 9 8 8 ) : Surging glaciers: behaviour and me chanisms. - Progress in Physical Geography, 1 2 : 3 4 9 - 3 7 0 , 5 Abb.

— ( 1 9 8 8 ) : Surging glaciers: geomorphic effects. - Pro gress in Physical Geography, 1 2 : 5 3 3 - 5 5 9 , 4 Abb. — Lawson, W. & Anderson, R.S. ( 1 9 8 8 ) : Tectonic pro cesses in a surge-type glacier. - Journal o f Stmctural Geology, 1 0 , 5 : 4 9 9 - 5 1 5 , 16 Abb.

(1994): Glacial

dynamiks and transport o f debris during the final phases o f the Weichselian Glaciation, southwest Skäne, Sweden. - Journal o f Quaternary Science, 9 , 3: 245-256, 13 Abb., 1 Tab.

P.,

jüngsten

& KRIENKE, H.D. ( 1 9 7 7 ) : Zur Geschiebeführung

XXI: 22-27. MALMBERG-PERSSON, K. & LAGERLUND, E.

—

des

Weichselvorstofäes im Gebiet der DDR. - Z. geol. Wiss., 1 5 , 6 : 7 5 9 - 7 6 7 , 1 Abb., 1 Tab.; Berlin

S t i G D E N , D. E. & JOHN, B . S. ( 1 9 7 6 ) : Glaciers and land

scape. - Edward Arnold Ltd., London. TGL

25232

( 1 9 8 0 ) : Analyse des

Geschiebebestandes

quartärer Gmndmoränen. - Zentrales Geologisches Institut: 26 S.; Berlin. Twiss & MOORES ( 1 9 9 2 ) : Structural Geology. - H. W. Freeman and Company, New York. Geologische Karte v o n Mecklenburg/Vorpommern, Übersichtskarte 1 : 5 0 0 0 0 0 ( 1 9 9 4 ) - Geologisches Landesamt Mecklenburg/Vorpommern; Schwerin.

Manuskript eingegangen am 17. August 1998

Eiszeitalter

Gegenwart

71-83 9 Abb., 2 Tab.

Hannover

1999

Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs o f SE Usedom, Germany K Ä R S T I N MALMBERG P E R S S O N * )

- glacial sediments, coastal cliffs, paleoenvironment, Usedom, Germany -

A b s t r a c t : The glacial sediments in the coastal cliffs on Usedom, NE Germany, w e r e studied with emphasis on reconstructing the paleoenvironmental development. In the lower part of the sections, the strongly sheared Langerberg till crops out. It is part of what is probably a marginal push moraine complex, deposited during a re advance, possibly from the northwest. After the readvance, a large marginal downwasting sediment-and-ice complex remained, where the Uckeritz sand was deposited on the ice, partly in waterfilled ba sins. Supraglacial debris w a s deposited as diamicton beds in the sand and as a sporadic diamicton b e d on top of the sand. The investigated sequence represents the final Weichselian deglaciation in the area. T h e units can b e correlated to the youngest glacial deposits on western Wolin, NW Poland.

phy has important implications for the recon struction o f the glacial dynamics during the late phases o f the Weichselian glaciation and the deglaciation in the sottthern Baltic area. Indica tions o f a late readvance from the NW in north western Poland S L t g g e s t that the traditional degla ciation model (e.g. A N D E R S E N 1981) needs revi sion. In the present study the Quaternary litho stratigraphy in the coastal cliffs on the German is land o f Usedom (Fig. 1) was investigated, with emphasis on reconstructing the environmental development, to find out if it can b e correlated with the new results from NW Poland. No at tempts have been made to make correlations with the German stratigraphy.

[Lithostratigraphie u n d Entwicklung d e s Paläomiljeus i n d e n K ü s t e n k l i f f e n v o n SE U s e d o m , D e u t s c h l a n d ]

The uplands of central Usedom have been describ ed as part of a push end moraine (Stauchend moräne), deposited during a Late Weichselian re advance: the North Rügen - East Usedom Stage (Nordrügen-Ostusedomer Staffel) by KLIEWF. (in: N I E D E R M E Y E R et al. 1987). According to M Ü L L E R et al. (1995) the higher-lying parts of central and north Usedom consist o f glaciolacustrine sand, deposited in depressions between blocks of dead ice.

K u r z f a s s u n g : Die glazialen Sedimente der Küstenklif fe von Usedom, NE-Deutschland, sind unter besonde rer Berücksichtigung der Rekonstmktion der Entwick lung des Paläomiljeus untersucht worden. Im unteren Teil des Anschnittes ist der stark gescherte LangerbergTill aufgeschlossen. Dieser ist wahrscheinlich Teil eines marginalen Stauchmoränenkomplexes, der während eines Eisvorstoßes, vermutlich aus dem NW, abgelagert worden ist. Der Vorstoß hinterließ einen weitflächigen marginalen Eiszerfallskomplex, auf den der UckeritzSand, zum Teil in wassergefüllten B e c k e n aufgeschüttet wurde. Supraglazialer Schutt wurde sowohl in Form von Diamiktit-Lagen im Sand, als auch als sporadische Diamiktdecke auf dem Sand abgesetzt. Die untersuchte Sequenz entspricht der letzten weichselzeitlichen Deglaziation in diesem Gebiet. Die Einheiten können mit d e n jüngsten glazialen Ablagerungen im Westteil von Wolin, NW-Polen, korreliert werden. Introduction

Recent investigations in NW Poland have resulted in a new lithostratigraphy for the Weichselian de posits in that area ( M A L M B E R G P E R S S O N & LAGERLUND 1994; LAGERLUND et al. 1995). The new stratigra*) Address o f the author: Dr. K. MALMBERG PERSSON, G e

ological Survey of Sweden, Kiliansgatan 10, SE-223 50 Lund, Sweden

Lithostratigraphie investigations on Usedom have recognised an upper till, characterised b y moder ate rates of Palaeozoic limestone and up to 10 % Cretaceous chalk and flint in the gravel fraction, overlying a sand bed, in turn overlying a lower till with little or no Cretaceous chalk but with abun dant Palaeozoic limestones (SCHULZ 1959). The main part of the lower till is found under the Bal tic sea level ( S C H U L Z 1959). The two lower units display strong deformations, interpreted as icemarginal glaciotectonics by SCHULZ (1959) and as gravitational and loading structures in a periglacial environment by R U C H H O L Z (1979). M Ü L L E R et al. (1995) consider the deformations in the sand to be caused by loading and subsequent slumping when the sediments were overridden by the last glacier in the area, during the Meck lenburg advance, when the upper ( W 3 ) till was deposited. The lower till is tentatively correlated

KÄRSTIN MALMBERG PERSSON

SWEDEN

The Baltic S e a

Rügen

POLAND GERMANY

Fig. 1: Location map. Abb. 1: Übersichtskarte. to the Saalian by M Ü L L E R et al. (1995). In NE Germany two Weichselian till beds have been identified by C E P E K (1969,1972) w h o found that the lower W l till contains high rates of Palaeozoic shale and extends to the Brandenburg marginal zone. After a recession up to the Baltic Sea, the ice readvanced to the Pomeranian margi nal zone, depositing the overlying W2 till, which has significantly higher rates of Cretaceous chalk and flint. According to M Ü L L E R et al. (1995) the W2 till in parts of NE Germany consists of two sepa rate till beds (which are not represented in the Usedom cliffs) and also an upper W3 till exists. The stratigraphy on Usedom can at present not be correlated north-westward with the stratigraphy on Rügen ( P A N Z I G 1991, 1997) where at least five Weichselian till beds have been recognised. How ever, according to P A N Z I G (1998, pers. comm.) the lower diamicton in the Usedom cliffs may corre spond to the m2m-2 till on Rügen. The stratigraphy further to the east, in Poland, has not been correlated with the German stratigra phy. In Poland, the Pomeranian stage is consider ed to be a mainly recessive stage and no major os cillation of the ice sheet is recorded ( K O Z A R S K I 1981, 1987, K A R C Z E W S K I 1990, 1994). The Late Weichselian should therefore be represented by only one till unit, and recent investigations in the Rewal area (Fig. 1) have confirmed this ( L A G E R LUND et al. 1995). However, in the western part of Wolin island, just east of the German border, the youngest Weichselian till is rich in chalk and de

posited by ice coming from the NW-W et al. 1995).

(LAGERLUND

In order to find out if this stratigraphy can be ex tended to areas further to the west, the coastal cliffs of SE Usedom were studied with mainly sedimentological methods, supplemented with petrographical analyses of the 3-8 mm gravel frac tion in diamicton samples. Some preliminary re sults from this study and a tentative correlation to the stratigraphy on Wolin were given by L A G E R LUND et al. (1995). Geologic setting

The island of Usedom is built up of core areas consisting of Pleistocene glacial sediments, form ing uplands with high and inegular relief. Some of these areas are being strongly eroded at the coast, where up to 50 m high cliffs exist. The sur rounding lowland areas consist mainly of young fluvial sediments and cover moraine, often dra ped by eolian sand. The bedrock consists of Cretaceous limestone. In this study, the field work was concentrated to the cliffs at Langerberg, which provided the best sections, but reconnais sance studies were also made at the cliffs between Uckeritz and Stubbenfelde and at Streckeisberg (Fig. 1). Description o f the sections

The main facies making up the coastal cliffs is a well-sorted fine to medium sand, which often

Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs of SE Usedom, Germany

r e a c h e s from t h e b e a c h u p t o t h e t o p o f t h e cliffs

often

(Fig. 2 ) . O n t o p o f t h e s a n d , a s p o r a d i c d i a m i c t o n

p r o t m s i o n s at t h e b a s e o f t h e cliffs ( F i g . 3).

unit is s o m e t i m e s f o u n d . I n t h e u p p e r m o s t part o f t h e cliffs, e o l i a n s a n d is o f t e n e x p o s e d , s o m e t i m e s with a m o r e or less w e l l - d e v e l o p e d organic hori z o n b e l o w , representing a former ground surface. In

the

lower

part

o f the

sections

strongly

d e f o r m e d d i a m i c t o n c r o p s out in a f e w p l a c e s . T h e L a n g e r b e r g till - t h e l o w e r d i a m i c t o n

anticlinal a n d

diapir-like

structures

form

T h e d i a m i c t o n is v e r y h a r d a n d m o s t l y m a s s i v e , b u t in p l a c e s it d i s p l a y s a foliation m a d e visible b y colour with

differences different

between

petrographic

diamicton

laminae

composition.

The

g r a i n - s i z e c o m p o s i t i o n v a r i e s s t r o n g l y . T h e clay c o n t e n t w a s b e t w e e n 1 2 a n d 2 9 % in s i x s a m p l e s o f t h e l o w e r d i a m i c t o n . I n s o m e p l a c e s folded beds and contorted lumps o f sedimentary

T h e l o w e r d i a m i c t o n c r o p s o u t at t h e b a s e o f t h e

silt a n d s a n d w e r e f o u n d in t h e d i a m i c t o n .

cliffs in a f e w p l a c e s . It is i n t e n s e l y d e f o r m e d a n d

T h e petrographic

1000

clay,

c o m p o s i t i o n a n d c o l o u r vary

1100 m

Fig. 2: T h e s e c t i o n at L a n g e r b e r g . F a b r i c a n a l y s e s 1-8 a r e s h o w n as b l a c k d o t s . A r r o w s i n d i c a t e g l a c i o tectonic pressure directions. Facies c o d e s arc: D m m - diamicton, matrix-supported, massive; D m s d i a m i c t o n , m a t r i x - s u p p o r t e d , stratified; G m m - gravel, m a t r i x - s u p p o r t e d , m a s s i v e ; G e m - g r a v e l , clasts u p p o r t e d , m a s s i v e ; S m - s a n d , m a s s i v e ; S p p - s a n d , p l a n a r p a r a l l e l - l a m i n a t e d , Stc - s a n d , t r o u g h c r o s s l a m i n a t e d ; Sr(A) - s a n d , r i p p l e s typ A; Sil - silt, l a m i n a t e d ; C - clay. Abb. 2: Der Aufschluß am Langerberg. Geschiebeeinregelungsmessungen 1-8 sind durch schwarze Punkte ge kennzeichnet. Pfeile markieren glaziotektonische Dmckrichtungen. Die Fazienkodes sind: D m m - Diamikton, matrixgestützt, massiv; Dms - Diamikton, matrixgestützt, geschichtet; G m m - Kies, matrixgestützt, massiv; Gern - Kies, komponentengestützt, massiv; Sm - Sand, massiv; Spp - Sand, planparallel laminiert; Stc - Sand, trogkreuzgeschichtet; Sr(A) - Sand, Rippeln Typ A; Sil - Schluff, laminiert; C - Ton.

KÄRSTIN MALMBERG PERSSON

Fig. 3: Deformed Langerberg till overlain by sand at the base of the cliff at Stubbenfelde. Abb. 3: Deformierter Langerberg-Till mit darüberliegendem Sand an der Basis des Stubbenfelder Kliffs.

strongly in the unit (Fig. 4A). Samples were taken in a light grey diamicton type with high clay and silt rates (29 and 5 1 % respectively of the matrix) where the fine gravel fraction contained 4 8 % Cretaceous chalk (sample 5, Table 1 & Fig. 5). Another sample consisted of very dark grey dia micton which was folded together with the chalkrich type at 1050 - 1100 m (Figs. 2, 4 B ) . The clay and silt rates were 23 and 33 % respectively and the petrographic composition (sample 4, Table 1 & Fig. 5) was predominated by crystalline rocks and Palaeozoic limestone. No Cretaceous chalk but 10 % of Cretaceous marl was found. T h e dark colour was most likely due to the presence of black coal fragments ( 3 % in the fine gravel frac tion). Coal was not found in any other sample. Fold axes in the lower diamicton were measured in three places at the Langerberg section (Fig 2). The vergence of the folds implies deformation from a NW direction (290°, 322° and 335°).

rately strong, one with a NE-SW orientation and one with the maximum clustering in ESE (Table 2). The strongly folded diamicton at 1080 - 1130 m in the Langerberg section (Fig. 2) has a roughly ho rizontal upper surface, which is draped by undi sturbed, horizontal beds of stratified diamicton (Fig. 4B), with similar petrographical composition as the underlying folded diamicton. T h e diamic ton beds are interlayered with beds of gravel and massive and laminated sand, silt and clay. A 15 cm thick tabular bed of gravel with planar cross-stra tification had foresets dipping towards 330°. In other places the protruding parts o f the lower diamicton are surrounded by massive sand, so metimes containing deformed slabs of diamicton, showing that the till and sand were deformed to gether in those places.

Clast fabric was measured in 3 places in the lower diamicton at Langerberg. At analysis 7 (Fig. 2), the fabric was weak with one mode in NNW and one in E, at analyses 6 and 8, the fabrics were mode

The thickest stratigraphie unit in the coastal cliffs at Usedom is the Uckeritz sand, of which up to 50 m is displayed in the sections. It consists mainly of well-sorted fine and medium sand in planar par-

T h e Uckeritz sand

Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs of SE Usedom, Germany

Fig. 4 A : L a n g e r b e r g till w i t h t e c t o n i c l a m i n a t i o n at a b o u t 1 1 0 0 m in t h e L a n g e r b e r g s e c t i o n . T h e dark a n d light g r e y l a m i n a e h a v e different p e t r o g r a p h i c a l c o m p o s i t i o n . Abb. 4A: Langerberg-Till mit tektonischer Lamination bei 1100 m des Aufschlusses am Langenberg. Die dunklen und hellen Laminen haben unterschiedliche petrographische Zusammensetzung.

Fig. 4 B : F o l d e d L a n g e r b e r g till o v e r l a i n b y u n d e f o r m e d d i a m i c t o n , s a n d a n d gravel. Abb. 4 B ; Gefalteter Langerberg-Till, der von undeformiertem Diamiktit, Sand und Kies 端berlagert wird.

KARSTIN MALMBERG PERSSON

T a b l e 1: P e t r o g r a p h i c a l a n a l y s e s a n d c a l c u l a t e d m e a n s a n d standard d e v i a t i o n s for d i a m i c t o n s a m p l e s from Langerberg. Tab. 1: Petrographische Analysen sowie berechnete Mittelwerte und Standardabweichungen für die Diamiktit-Proben vom Langerberg. Palaeozoic Shale

limestone

Cretaceous

Quartz

Others

(%)

rocks(%)

(%)

Crystalline Sandstone Sample no. Upper

r o c k s (%)

diamicton 11

mean s.d. Lower

37,5

6,3

5,3

35,5

8,5

3,5

3,3

6,0

4,3

2,1

4,2

7,2

1,2

2,1

diamicton 5

5 1

5 4

mean

35,6

4,0

2,6

38,2

12,4

4,8

2,4

s.d.

17,2

1,6

1,7

17,7

20,3

3,4

2,5

d m • • • • • • • • • • • • • i i i i i i i i i t i i i i i i i i M I

Iiryi

^••llll|llll«lllllllfllllfllj|3

dSMNM

#*w»*.«»aK«M*«iiH»a»B**a»Hll

^«MM« J «

jjgjlig««««

H I H I

B«»«MH«MB|jj

111

If//']

| |

lima

• Crystalline rocks

• Sandstone \\\\\\\\w//A • Shale

—

Illing

IB Palaeozoic limestone • Cretaceous rocks LD Quartz 0 Others

20%

40%

60%

80%

100%

Fig. 5: P e t r o g r a p h i c a l a n a l y s e s o f d i a m i c t o n s a m p l e s f r o m L a n g e r b e r g . S a m p l e 1 - 5 a r e f r o m the Lan g e r b e r g till ( l o w e r d i a m i c t o n ) , s a m p l e s 6 - 1 1 a r e f r o m t h e u p p e r d i a m i c t o n . Abb. 5: Petrographische Analyse der Diamiktitproben vom Langerberg. Die Proben 1-5 stammen vom Langer berg-Till (untere Diamiktit), die Proben 6-11 vom oberen Diamiktit.

Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs of SE Usedom, Germany

T a b l e 2. C a l c u l a t e d m a i n v e c t o r s a n d e i g e n v a l u e s

t h e r e is s o m e e v i d e n c e o f t r a n s p o r t t o w a r d s

the

for fabric a n a l y s e s from L a n g e r b e r g . Tab. 2: Berechnete Hauptvektoren und Eigenwerte für die Geschiebeeinregelungsmessungen v o m Langerberg.

SSE.

Analysis n o . 1 (upper diamicton) 2

VI azimuth/ plunge 45/20

26/8

5 6 (lower diamicton)

39/6 213/30 51/10 98/11

7 8

323/19 33/7

3 i

Log 1

B e d s o f silt a n d

d i a m i c t o n o c c u r in t h e

sand,

m a i n l y in t h e l o w e r part. T h e silt is m a i n l y d e p o sited as A a n d B ripples, s o m e t i m e s w i t h clay dra p e s (Fig. 8 ) . S o m e h o r i z o n t a l l y l a m i n a t e d silt a n d clay b e d s also occur. Dish structures and c o n v o

S 1 0.545 0.806 0.770 0.804 0.699 0.669 0.487 0.672

S3 0.116

lutions a r e c o m m o n in t h e silt. U p t o 5 0 c m t h i c k

0,047 0.052

with thin s a n d l a m i n a e , w e r e f o u n d in t h e s a n d ,

0.058

m e t e r s o f t h e s a n d unit c o n t a i n s , in s o m e p l a c e s ,

0.065 0.057

5 - 1 0 c m t h i c k gravel b e d s .

0.109 0.092

beds

o f stratified

clayey diamicton,

sometimes

e.g. at 1 0 9 0 - 1 1 3 0 m (Figs. 2 , 6 ) . T h e u p p e r t e n

T h e p r i m a r y structures a r e o f t e n d e s t r o y e d d u e t o i n t e n s e faulting. T h e faults a r e m a i n l y s t e e p o r vertical a n d a n u m b e r o f faults a n d d i p p i n g b e d Log 3

Log 2

Log 4 m a.s.l. Sr(A) Spp = 3 Gmm

20 —

m a.s.l. m a.s.l.

Spp - J^rt •

Dms

W I

<t-.;

20 —

Gmm Sr(A) Spp

Dms Sm Dms Sm water escape

Sr(A)

Spp . Dms

Oms/Sh 16 — 10— Sm Dmm

»- ' I

Dms

*))%

Dmm/ Dms

10—

10 —

% Sr(A) 1

%~ \

I c I sl I sa I g I

I sä I

I c I sl I sa I g I

Fig. 6: F o u r r e p r e s e n t a t i v e l o g s f r o m the L a n g e r b e r g s e c t i o n . T h e l o c a t i o n s o f t h e l o g s a r e i n d i c a t e d in Fig. 2. T h e f a c i e s c o d e s a r e e x p l a i n e d in Fig. 2 . Abb. 6: Vier repräsentative Profile vom Aufschluß am Langerberg. Die Lage der Logs ist in Abb. 2 gekennzeichnet. Die Fazieskodes sind in Abb. 2 erklärt. planar

ding planes h a v e b e e n m e a s u r e d (Fig. 7 ) . No c o n

c r o s s l a m i n a t i o n a n d A a n d B t y p e ripples. R e p r e

sistent t r e n d w a s s e e n in t h e o r i e n t a t i o n s o f t h e

s e n t a t i v e l o g s a r e s h o w n in F i g . 6 . P a l e o c u r r e n t

planes.

allel l a m i n a t i o n , t r o u g h c r o s s l a m i n a t i o n ,

d i r e c t i o n s w e r e m e a s u r e d o n r i p p l e s at L a n g e r berg, Stubbenfelde and Streckeisberg, and

most

T h e l o w e n n o s t part o f t h e s a n d , s u r r o u n d i n g t h e

o f t h e m s h o w e d transport t o w a r d s t h e w e s t a n d

L a n g e r b e r g till, is in p l a c e s h o m o g e n i s e d a n d d e

n o r t h - w e s t ( F i g . 7 ) . In the l o w e r part o f the s a n d

formed.

KÄRSTIN MALMBERG PERSSON

Fig. 7: M e a s u r e m e n t s f r o m t h e cliffs at L a n g e r b e r g , S t u b b e n f e l d e a n d S t r e c k e i s b e r g . A. Faults in t h e s a n d a n d u p p e r d i a m i c t o n . B . D i p p i n g b e d d i n g p l a n e s in t h e s a n d a n d u p p e r d i a m i c t o n . C. P a l e o c u r rent m e a s u r e m e n t s o n r i p p l e s in t h e Uckeritz s a n d . Abb. 7: Messungen von den Kliffen am Langerberg, Stubbenfelde und Streckeisberg. A: Stömngen im Sand und im oberen Diamiktit. B : Geneigte Schichtflächen im Sand und im oberen Diamiktit. C: Paläoströmungsrichtungsmessungen im Ückeritzer Sand.

^^^^^^^^^

• Fig. 8: R i p p l e d fine s a n d d r a p e d b y l a m i n a t e d silt a n d c l a y at t h e S t r e c k e i s b e r g cliff. Abb. 8: Rippeln in Feinsand, die mit laminiertem Schluff und T o n drapiert sind am Streckelsberger Kliff. The u p p e r diamicton

Streckeisberg area (DIESING 1 9 9 6 ) . T h e diamicton b e d is t h i c k e s t w h e r e t h e cliffs a r e l o w , w h e r e a s at

In t h e u p p e r part o f t h e s e c t i o n s , at t h e e a s t e r n

topographically high areas t h e sand usually rea

part o f t h e L a n g e r b e r g cliff, a n u p to 4 m t h i c k

ches u p to the ground surface. T h e contact t o t h e

d i a m i c t o n b e d is d i s p l a y e d in p l a c e s . T h e e x t r e

u n d e r l y i n g s a n d is g e n e r a l l y s h a r p , in s o m e p l a

m e l y s p o r a d i c nature o f t h e u p p e r d i a m i c t o n c a n

c e s d e p o s i t i o n a l a n d in o t h e r s e r o s i v e , o f t e n w i t h

also

b o w l - s l i d e s h a p e d s u r f a c e s . It c a n also c o n s i s t o f

seen

the

geological

map

the

Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs of SE Usedom, Germany

Fig. 9 A: T h e i n t e r l a y e r e d c o n t a c t b e t w e e n t h e u p p e r d i a m i c t o n a n d t h e U c k e r i t z s a n d at l o g 1, L a n gerberg section. Abb. 9: A: Die Schichtgrenze mit Wechsellagerungen zwischen d e m Ückeritzer Sand und dem oberen Dia miktit am Profil, Aufschluß a m Langerberg.

Fig. 9 B : L a m i n a t e d silt, s a n d a n d d i a m i c t o n d e f o r m e d u n d e r a d r o p s t o n e , c l o s e t o log 1, L a n g e r b e r g section. Abb. 9 B : Unter einem „dropstone" deformierter laminirter Schluff, Sand und Diamiktit nahe Profil 1, Aufschluß am Langerberg.

KÄRSTIN MALMBERG PERSSON

a zone of interiayered sand and diamicton beds (Fig. 9A). The diamicton is built up of 0.5 - 50 cm thick beds with varying textural and structural properties. In dividual beds can be massive or stratified. Some thin beds display normal grading. The clay con tent in six analysed samples was 12 - 1 6 % . Some beds contain small (1-2 mm) intraclasts o f clay. Between the diamicton beds, thin beds of massi ve or laminated silt and sand often occur. The up permost part of the diamicton is often a mainly massive diamicton bed, 1-2 m thick. At 70 - 80 m (Fig. 2), thin diamicton beds alternate with beds of laminated sand and silt with some clay laminae (log 1, Fig. 6 ) . The diamicton beds often have sharp lower contacts and more diffuse upper contacts, where the sediment is partly mixed with the overlying sand. In one place the beds are deformed under a dropstone (Fig. 9 B ) . The diamicton displays different kinds of defor mation structures, the most common type being near-vertical and steep faults, both normal and re verse and in all directions. The faults frequently go through both the diamicton and the underly ing sand, indicating that the deformation took place after the upper diamicton was deposited. Due to the abundance of faults, the bedding planes in the sediments are almost nowhere horizontal, but are dipping in different directions (Fig. 7 ) . Flow folds occur in some places and the internal stratification of many diamicton beds is folded and convoluted, while the contacts bet ween beds are generally undisturbed. Clast fabric in the diamicton beds was measured in five places (Fig. 2). All except no. 1 have strong preferred orientations (Table 2). Most fabrics have their maxima in the NE sector except no. 4 where V] is in the SSW. The concordance of the measurements is however by chance, as the dia micton beds are tilted in different directions due to intense faulting. It was not possible to make corrections for this, which means that the fabric analyses in this unit only give information about fabric strength, not direction. The individual diamicton beds are sometimes clearly visible due to colour variations of the ma trix. Most beds are dark brown, but some are red dish brown or have a violet shade. This is probab ly due to differences in petrographical compositi on. Petrographical analyses of the gravel fraction were made in 6 samples in the tipper diamicton (Fig. 5). The samples display quite large differen ces in composition. Crystalline rocks and Palaeo

zoic limestones are the dominating rock types in all samples and Palaeozoic shale fragments were found in all samples in moderate rates (Table 1). All samples contained Cretaceous chalk and marl, except sample 8, which was taken in a bed of red dish diamicton and contained 12 % red sandstone and unusually high amounts of red Palaeozoic limestone; about 20 % of the Palaeozoic limesto ne fragments were red in this sample, compared to 1 - 1 2 % in the other samples. The upper diamicton is often covered with eolian sand, sometimes with fossil ground surfaces within and below it. E.g. at 40 m, an up to 5 c m thick bed of black organic material with abundant plant remains was found on top of the upper diamicton. On top of this was up to 4 m of struc tureless well-sorted fine sand, containing discon tinuous horizons of organic material. Interpretation

The Langerberg till displays two superimposed styles of deformation. The foliation is interpreted to be caused by shearing during longitudinal e x tension beneath an active glacier. The folding is evidence of compressive deformation, which is most likely to take place at the ice margin. The ice marginal depositional environment suggests that the sediments may have been deposited as a push moraine ( H A R T & B O U L T O N 199DSome of the diapir-shaped parts of the Langerberg till probably originated from injections of diamic ton into the overlying sand as a response to loading by the thick sand bed. This was suggested by R U C H H O L Z (1979) and M Ü L L E R et al. (1995). This type of deformation was not related to active ice pressure. The three clast fabric analyses made in the unit show weak to intermediate fabric strengths, with Sj and S values comparable to those reported for deforming bed tills (HART 1994). There is no c o n sistent trend in the directions of the Vj vectors, which means that no conclusion about the ice flow direction can b e made from the fabric mea surements. The measured fold axes, however, in dicate deformation from a NW direction, which may indicate frontal push from a glacier moving from the NW. 3

The Uckeritz sand is interpreted as proglacial outwash, most of it deposited on a braided plain in a subaerial environment. However, some o f it, especially the lower parts, was deposited in o n e or more ice-dammed lakes. This is shown by the laminated silt and clay and massive, parallel and

Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs of SE Usedom, Germany

ripple laminated fine sand which were deposited by density underflows. The thin diamicton b e d s alternating with the sand were deposited by sub aqueous debris flows from surrounding stagnant ice. The large amount of steep and vertical faults sug gests that most o f the unit was deposited on top o f glacier ice and deformed by collapse when the ice melted. The intrabeds of diamicton also show that glacier ice was still present in the area. T h e signs of glaciotectonic deformation in the lowermost parts of the unit that are in contact with the Langerberg till suggest that this part of the sand was already being formed when the ice mar ginal tectonics took place. The upper diamicton was deposited by debris flow, partly in a subaqueous, partly in a subaerial environment. T h e subaqueously deposited parts show an alternation of diamicton beds deposited from cohesive debris flows ( L O W E 1 9 8 2 ) and sand and silt deposited from density underflows. T h e depositional environment was probably an ice dammed, possibly supraglacial, lake where supraglacial debris was released on the ice surface and flowed into the water. Most of the unit is however deposited by subae rial debris flow ("till flow"). T h e lower stratified part is built up o f thin beds representing individu al debris flow events. Internal flow stmctures and intraclasts from redeposited sediments are c o m mon in the diamicton beds. T h e thin sorted beds between them are however undeformed and were deposited by meltwater sheet flow on top o f the sediment surfaces ( L A W S O N 1989)The massive upper part of the unit could b e the result of redeposition of already deposited dia micton beds, causing mixing and homogenisation. The greater bed thickness is probably a result of lower water content ( L A W S O N 1979)Fabric strength is moderate in the subaerial debris flow deposits (no. 1 and 5 , Table 2 ) , whereas in the subaquatically deposited parts of the unit, fabric was quite strong (no. 2 , 3 , 4 , Table 2 ) . Suba erial debris flow deposits are generally reported to have random to moderate fabric, depending on flow type ( L A W S O N 1 9 7 9 ) . However, recently de posited subaerial debris flow deposits in Spitzber gen had strong unimodal fabrics parallel to flow with S l values ranging from 0 . 6 3 to 0 . 8 2 ( M A L M B E R G P E R S S O N 1 9 8 4 , unpubl. data). The nature o f fabric in subaquatic debris flow deposits is less well known, but it was suggested by D O M A C K & L A W S O N ( 1 9 8 5 ) that strong preferred orientations may occur in strongly sheared flow deposits.

Petrographical composition of diamicton samples

The same rock types occur in samples from the upper and lower diamicton (Table 1 , Fig. 5 ) . There are large differences between the individu al samples in both units, as could be seen already by the colour differences between successive dia micton beds in the sections. All of the identified rock fragments are probably derived from the Baltic depression. Some types, like the Palaeozoic limestone fragments are far-travelled, probably in an englacial position. The Cretaceous rock types represent the local and short-travelled rock types. There is however no significant difference betw een the two units, as shown by the very big stan dard deviations (Table 1 ) . The upper diamicton is more homogeneous with respect to petrographic composition. Cretaceous chalk and Palaeozoic limestone occur in both units. A discrimination of the two units based on petrographical composi tion can thus not be made. They may have been deposited during the same glacial event.

Paleoenvironmental development

The Langerberg till was tectonized at the ice mar gin, possibly as a push moraine. It cannot be de termined whether it represents the outer margin of a major ice advance or a temporary halt and a minor advance during a general recession of the ice sheet. The lower part of the large outwash field may already have been forming when an ice advance caused a push moraine to form. It was suggested by B O U L T O N ( 1 9 8 6 ) that push moraine formation is favoured by the presence of subae rial ice-contact outwash fans. During and after the advance which produced the folds in the Langerberg till, outwash sediment continued to be deposited. After the readvance, the Uckeritz sand was deposited on a downwasting, marginal sediment-and-ice complex. Meltout and flow processes started. The meltwater drained towards the west and north-west due to topography. Parts of the sand was deposited in supraglacial lakes, or in basins between remnants of stagnant ice. Debris flow from remaining gla cier ice occurred intermittently, alternating with deposition o f sand, producing diamicton beds in the sand and also the sporadic upper diamicton. The upper diamicton was deposited partly as subaquatic debris flow in ice dammed basins and partly as subaerial debris flow at a late stage, when ice-support disappeared and the diamicton was redeposited.

KÄRSTIN MALMBERG PERSSON

Melting OLit of the buried ice caused collapse of the sandy sediments, generating faults and an ir regular topography. If the ice margin represents a major readvance to the Usedom area, the Langerberg till could possi bly pre-date the advance, i.e. be a till deposited at an earlier stage, but tectonized during the last ad vance in the area. It could however also originate from the advancing glacier. This is obviously the case if the ice marginal zone represents a tempor ary standstill and a minor readvance. In this case the whole sequence was deposited during the fi nal part of a glacial event. The investigated se quence would thus represent the final deglaciati on o f the last Weichselian ice in the area.

Correlations a n d discussion

The lithostratigraphy on the Polish NW coast was investigated by LAGERLUND et al. (1995). The main Weichselian is in this area represented by a thick lodgement till, the Trzesacz till. This till is gener ally chalk-free and the main part of it was deposi ted by ice coming from the NE - NNE. Deglaciati on took place in a stagnant-ice environment and on Wolin island a thick bed of glaciofluvial sand was deposited. In the western part of Wolin, just east of Usedom, a younger Weichselian readvan ce is recorded. During this readvance the chalkrich Grodno till was deposited. The ice advanced from about the west and did not reach eastern Wolin. It was the final Weichselian glaciation on western Wolin. The Grodno till is overlain by up to 50 m thick undisttirbed glaciofluvial sand. The Langerberg till on Usedom was likely depo sited during the same readvance as the Grodno till. The till represents the last ice advance in Use dom and western Wolin. On Usedom it was pos sibly deposited as a push moraine. As only the highest anticlinal structures can b e seen, the e x tension of the push moraine cannot be recon structed. It is buried under the extensive Uckeritz sand. The advance is associated with deposition of extensive proglacial sandy outwash on both Wolin and Usedom. The readvance was from the W on Wolin, and there is some evidence of glaciotectonic pressure directions from the NW in the Langerberg till. A last ice flow from the NW is not compatible with the traditional glaciation model. In the area south of the Baltic, reports on Late Weichselian ice movements from unexpected directions have been numerous in recent years ( K O Z A R S K I & KASPRZAK

1986,

LAGERLUND

al.

1995,

ABER

R U S Z C Z Y N S K A - S Z E N A J C H 1997,

A L B R E C H T 1997,

PET-

1997). Glaciotectonic deformations in an omalous directions were explained as a result o f ice-lobe surges by A B E R & R U S Z C Z Y N S K A - S Z E N A J C H (1997) for the Elblag Upland in NE Poland. Many of the anomalous ice flow direction seem to fit into a common pattern, however. This was e x plained by LAGERLUND et al. (1995) as radial flow from one or more marginal ice domes in the Southern Baltic during the Late Weichselian, which also caused ice flow from the S and SE on Sjaelland and in SW Skäne.

TERSSON

Acknowledgements

The following persons are gratefully acknowledg ed: Erik Lagerlund for critical reading o f the ma nuscript and discussions, Wolf-Albrecht Panzig for critical reading of the manuscript and for introdLicing me to the area, Kaj Lyngsaae Olsen for help with field and laboratory work, J o a c h i m Albrecht for help with field work and translations to German, Joakim Larsson and Helena Persson for help with the figures. This study was financed by a grant from the Swedish Natural Science Research Council. References ABER,

J . S . & RUSZCZYNSKA-SZENAJCH, H. ( 1 9 9 7 ) : Origin

of Elblag Upland, northern Poland, and glaciotectonism in the southern Baltic region. - Sedimen tary Geology 1 1 1 : 119-134. ALBRECHT, J . (1997): Ice movement directions from the East and Southeast in northeastern Germany. - A b stract, Field symposium on glacial geology at the Baltic Sea coast in northern Germany, University o f Kiel. T h e Peribaltic Group & Inqua Commission o n Glaciation: 1. ANDERSEN, B . G. (1981): Late Weichselian ice sheets in Eurasia and Greenland. In: Denton, G.H. & Hughes, T.H. (eds), T h e Last Great Ice Sheets, J o h n Wiley, New York: 1-65. BOULTON, G. S. (1986): Push-moraines and glacier contact fans in marine and terrestrial environments. - Sedimentology 3 3 : 677-698. CEPEK, A.G. (1969): Zur Bestimmung und stratigraphischen Bedeutung der Dolomitgeschiebe in d e n Grundmoränen im Nordteil der DDR. - G e o l o g i e 18: 6 5 7 - 6 7 3 . — (1972): Zum Stand der Stratigraphie der WeichselKaltzeit in der DDR. - Wissenschaftliche Zeitschrift der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Matematisch-naturwissenschaftliche Reihe X X I : 1 1 - 2 1 . DIESING, M. (1996): Pleistozän und Küstenholozän im Bereich des Streckeisberges/Usedom. - Diplom arbeit an der Mathematisch-Naturwissenschaft lichen Fakultät der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, 123pp.

Lithostratigraphy and paleoenvironmental development recorded in the coastal cliffs of SE Usedom, Germany

DOMACK, E. W. & LAWSON, D . E. (1985): Pebble fabric in an ice-rafted diamicton. - Journal of Geology 9 3 : 577-591. HART, J. K. ( 1 9 9 4 ) : Till fabric associated with deformable beds. - Earth Surface Processes and Landforms 1 9 : 15-32. — & Boulton, G. S. (1991): The interrelation o f glaciotectonic and glaciodepositional processes within the glacial environment. - Quaternary Science Re views 1 0 : 335-350. KARCZEWSKI, A. (1990): Morphogenesis of the Pomerani an phase marginal zone in the Parseta lobe region in the Vistulian, middle Pomerania. - Quaestiones Geographicae 1 3 / 1 4 : 43-68. — (1994): Morpho- and lithogenetic diversification o f the Pomeranian Phase in western and central Po merania. - Z. Geomorph. N.F. Suppl.-Bd. 9 5 : 35-48. KOZARSKI, S. (1981): Ablation end moraines in western Pomerania, NW Poland. - Geografiska Annaler 63A: 169-174. —

—

(1987): Sedimentological and lithostratigraphical basis for a paleogeographic analysis of the Last Gla ciation in West Central Poland. - Wissenschaftlische Zeitschrift der Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald, Mathematisch-naturwissenschaftliche Reihe 3 6 : 7-12. & KASPRZAK, L. (1986): Facies analysis and depositional models o f Vistulian ice marginal features in northwestern Poland. - In: Gardiner, W. (ed.): In ternational Geomorphology part II. J . Wiley & Sons, Chichester: 693-710.

LAGERLUND, E., MALMBERG PERSSON, K . , KRZYSZKOWSKI, D . , JOHANSSON, P., DOBRACKA, E., DOBRACKI, E. & PANZIG,

W.-A. (1995): Unexpected ice flow directions dur ing the Late Weichselian deglaciation o f the South Baltic area indicated by a n e w lithostratigraphy in NW Poland and NE Germany. - Quaternary Inter national 2 8 : 127-144. E. (1979): Sedimentological anlysis o f the western teminus region of the Matanuska Glacier, Alaska. - United States Army, Corps of Engineers, Cold Regions Research and Engineering Labora tory, Hanover, New Hampshire, Report 7 9 - 9 : 112pp.

LAWSON, D .

—

(1989): Glacigenic resedimentation: Classification concepts and application to mass-movement pro cesses and deposition. - In: Goldthwait, R.P. & Matsch, C.L. (eds), Genetic classification o f glaci genic deposits, Balkema, Rotterdam: 147-169. LOWE, D. R. (1982): Sediment gravity flows: II. Depositional models with special reference to the deposits of high-density currents. - Journal o f Sedimentary Petrology 5 2 : 279-297. MALMBERG PERSSON, K . & LAGERLUND, E. ( 1 9 9 4 ) : Lithostra

tigraphy and sedimentology o f a coastal cliff, NW Poland. - Z. Geomorph. N.F. suppl.-Bd. 9 5 : 6 9 - 7 6 . MÜLLER, U ,

RÜHBERG, N. & KRIENKE, H.-D.

(1995):

The

Pleistocene sequence in Mecklenburg-Vorpom mern. - In: Ehlers, J . , Kozarski, S. & Gibbard, P.L. (eds), Glacial Deposits in North-East Europe. Bal kema, Rotterdam: 501-514. NIEDERMEYER, R.-O., KLIEWE, H. & JANKE, W. ( 1 9 8 7 ) :

Die

Ostseeküste zwischen Boltenhagen und Ahlbeck. VEB Hermann Haack Geographisch-Kartographi sche Anstalt Gotha, 164pp. PANZIG, W.-A. (1991): Zu den Tills auf Nordostrügen. Zeitschrift für geologische Wissenschaften 1 9 : 3 3 1 346. — (1997): Descriptions to stops on Rügen. - In: Piotrowski, J.A. (ed.), Excursion Guide, Field symposi um om glacial geology at the Baltic Sea coast in northern Germany, University o f Kiel. The Periblatic Group & Inqua Commission on Glaciation: 40-59. PETTERSSON, G. (1997); Unexpected ice movement di rections during the last deglaciation in Ujscie, NW Poland - stratigraphical investigations. - Quaternary Studies in Poland 1 4 : 85-94. RUCHHOLZ, K. ( 1 9 7 9 ) : Zur geologischen Entwicklung der Insel Usedom im Quartär. Exkursionsführer „Geo logie und Küstenschutz", Berlin: 44-67. SCHULZ, W. (1959): Die Schuppenstruktur des Jungpleistozäns, im Bereich der aktiven Steilufer Mittel usedoms. - Berichte der Geologischen Gesellschaft der DDR 4 : 215-232. M a n u s k r i p t e i n g e g a n g e n a m 19. O k t o b e r 1998

Eiszeitalter

Gegenwart

84 - 101 8 Abb., 2 Tab.

Hannover

1999

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens OTFRIED D E U T L O F F & RÜDIGER STRITZKE*)

- Lower to Upper Pleistocene, subrosion depressions, typical clastic sediments, pollenanalytical dating, stratigraphy, Eastern Westphalia K u r z f a s s u n g : Im ostwestfälischen Bergland entstan den seit der Tertiärzeit durch Auslaugung von Salinargesteinen (Steinsalz und Anhydrit) im Untergrund zahl reiche Subrosionssenken an der Erdoberfläche. In die sen Senken sammelten sich während des Tertiärs und Quartärs verschiedenartige Lockergesteine - Sande, Silte, T o n e -, die hier vor Erosion geschützt waren. Dank systematischer Erkundung während der Neukartierung Ostwestfalens durch das Geologische Landes amt Nordrhein-Westfalen wurden bisher rund 8 0 Sub rosionssenken zumeist durch Bohrungen entdeckt. Zehn von ihnen werden in der vorliegenden Arbeit b e schrieben, wobei acht nach palynologischer Datierung warmzeitliche Sedimente des Unterpleistozän, Cromer, Holstein und Eem beinhalten, weitere zwei solche der Kaltzeiten Saale und womöglich Elster. Die mächtigste und vollständigste Abfolge vom Waal bis zum Cromer wurde in der Subrosionssenke von Mosebeck östlich Detmold angetroffen. [Pleistocene geology and palynostratigraphy in subrosion depressions o f East Westphalia] A b s t r a c t : In the East Westphalian mountain ridges nu merous subrosion depressions were built due to partial leaching o f saliniferous rocks (halite and anhydrite) since Tertiary times. They acted as sedimentary traps and accumulated mainly clastic rocks since then. In the course o f modern mapping in Eastern Westphalia mem bers o f the Geological Survey o f Northrhine Westphalia discovered approximately 80 subrosion depressions mainly by drilling. T e n o f those are here described, where 8 contained interglacial sediments o f Lower Pleistocene, Cromerian, Holsteinian and Eemian age due to palynological investigations, whereas in two o f them glacial sediments o f the Saalian and probably o f the Elsterian were preserved. T h e most complete (Lower to Middle Pleistocene) and thickest s e q u e n c e of Pleistocene sediments was found in the subrosion depression of Mosebeck near Detmold. 1 Einleitung

Das Hauptverbreitungsgebiet pleistozäner Schichten im nördlichen Deutschland ist der Teil*) Anschriften der Verfasser: Dr. O. DEUTLOFF, Ort mannsweg 3, 47918 Tönisvorst, Dr. R. STRITZKE, G e o l o gisches Landesamt NRW, PF 1080, D-47710 Krefeld

bereich des Mitteleuropäischen Tieflands zwi schen Oder und Niederrhein mit seinen zum Teil mächtigen kalt- und warmzeitlichen Schichten folgen. Die kaltzeitlichen Ablagerungen gehen dabei auf den mehrmaligen Vorstoß des skandi navischen Inlandeises zurück, das mit seinen Gletschern entlang den Flußtälern von Elbe und Saale bis weit nach Süden in die Mittelgebirgsregionen zwischen Lausitz und Thüringer B e c k e n vordrang (Elster- und Saale-Kaltzeit). Dort wur den durch die ausgedehnten Braunkohlentage baue mächtige, stark gegliederte pleistozäne Sedimentfolgen aufgeschlossen (EISSMANN 1994). Auch im Bereich der nordwestdeutschen Tief ebene zwischen Elbe und Ems sowie in den Niederlanden sind entsprechende Ablagerungen anzutreffen. Sie sind dort insbesondere aus der Untersuchung tief reichender Bohrungen b e kannt. Am südlich anschließenden Gebirgsrand und in den Mittelgebirgen selbst wurden Sedi mente des Pleistozäns vorwiegend oder aus schließlich in den als Sedimentfallen wirksamen Subrosionssenken (= Auslaugungssenken) über leicht löslichen Salinargesteinen im Untergrund abgelagert und erhalten. Hierbei handelt es sich in der Regel um mächtige fein- bis grobklastische, teilweise humose Schichtenfolgen, welche die vielgestaltigen geologischen Prozesse während des Quartärs widerspiegeln. Derartige Sediment folgen wurden erstmalig durch H. W E B E R ( 1 9 5 2 ) aus dem Pliozän des Werragebietes in West thüringen beschrieben, später aus dem Südniedersächsischen Bergland (z. B . B E N D A et al. 1968, L Ü T T I G 1969) und als unerwartete Ergebnisse von Brunnenbohrungen auch aus dem ostwestfäli schen Raum mitgeteilt ( M E S T W E R D T 1951, B E C K E R 1975, S C H N E I D E R 1975). Nachdem die Bedeutung der Subrosionssenken für die geologische Praxis erkannt worden war, wurden bei der Neukartierung des nordrheinwestfälischen Weserberglandes durch das G e o logische Landesamt Nordrhein-Westfalen dank systematischer Erkundung bisher insgesamt rund

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

80 Senken mit teilweise tertiärzeitlicher, überwie gend jedoch quartärzeitlicher Sedimentfüllung bekannt. Eine erste Übersicht über die bis dahin entdeckten Subrosionssenken findet sich im Tätigkeitsbericht 1984 bis 1985 des Geologischen Landesamtes Nordrhein-Westfalen (Abb. 2 4 ) . Detaillierter dargestellt und beschrieben werden sie in der Geologischen Karte von NordrheinWestfalen im Maßstab 1:100000, Blätter C 3918 Minden ( D E U T L O F F et al. 1982) und C 3914 Biele feld ( D E U T L O F F , K Ü H N - V E L T E N & M I C H E L 1986) so wie in den neu bearbeiteten Geologischen Karten von Nordrhein-Westfalen im Maßstab 1:25000, Blätter 3918 Bad Salzuflen ( K N A U F E 1978), 4 0 1 9

Detmold

1986), 3 8 1 8 Herford 1995b), 4020 Blomberg ( F A R R E N S C H O N 1995b) und 3919 Lemgo ( F A R R E N S C H O N 1998). In etwa 20 Subrosionssenken konnten die dort an getroffenen humosen Lockergesteine mittels Pol lenanalyse stratigraphisch eingestuft werden. Die Hauptschwierigkeit bei der palynologischen Ein stufung lag darin, daß aus den Subrosionssenken nicht ausschließlich Seesedimente zur Verfügung standen, sondern Material verschiedener Genese. (FARRENSCHON

(DEUTLOFF

Eine Datierung ist hierdurch naturgemäß schwie rig, zumal auch aus der näheren Umgebung si chere Standardprofile fehlen.

30 km I I I

holozäne Moore

Quartär und tertiär

Kreide

Jura

Keuper

Abb. 1: Lage des Arbeitsgebietes in Ostwestfalen. Fig. 1: Location o f the investigation area in Eastern Westphalia.

Muschelkalk

Buntsandstein

Paläozoikum

OTFRIED DEUTLOFF & RÜDIGER STRITZKE

Den

Bohrungen wurden

die

Proben

analyse

zur

Pollen-

unter

Berück

sichtigung der

Petrogra-

phie möglichst

engstän

dig e n t n o m m e n , bor

i m La

mit

Kalilauge

und

45%iger

Flußsäure

wie nach der AcetolyseMethode von

Erdtmann

aufbereitet

und

schließend

gesiebt

(10

pm).

Pollendichte

Die

w a r oft g e r i n g , s o d a ß j e Probe

meist

Präparate den

mehrere

gezählt

mußten,

wer stati

stisch a u s r e i c h e n d e

Pol

l e n m e n g e n zu e r m i t t e l n . Dabei

geschah

s t i m m u n g in an

die

Anlehnung

Bestimmungs

schlüssel von

MOORE

al. ( 1 9 9 D s o w i e F A E G R I e t al. ( 1 9 9 3 ) . D i e E r g e b n i s se der Pollenanalyse sind in

Pollendiagrammen

dargestellt,

wobei

das

Programm psimpoll BENNET ( 1 9 9 4 )

von

verwandt

wurde. Dabei beziehen sich die prozentualen auf

die

Angaben

Summe

aller

Landpflanzenpollen 100%. Subrosionssenke

Stratigraphie der jeweils ältesten erbohrten Schicht

Bohrungen in ausgewählten Subrosionssenken (lfd. Nr. der Profilsäulen in Abb 3 und der Senken ir Mosebeck

Eem

sa ho e^

Saale Holstein Elster''

qpm

Mittelpleistozän, ungegliedert

Cfomer

Bavel

Waal

Pleistozän. ungegliedert

Schlachthof Bad Oeynhausen Iggenhausener Wald Exter-Krutheide Babbenhausen Mühlenhof Möllbergen Nordbahnhof Bad Oeynhausen Sfembeck-Loose Ziegelei Bergmann Honenhausen Großer Weserbogen Vennebeck Subrosionssenken, im Text genannt 11 Kurpark Vlotho 12 Blomberg-Hohedomsen 13 Holzhausen 14 Blulwiese Gohfeld 15 Hollwiesen-Horsl 16 Nienhagen

Oberpleistozan

Mittelp eistozän

Tertiär, ungegliedert Lias, ungegliedert Verbreitung des Steinsalzes im Zechstein, vermutet Tiefbohrung mit Zechstein-Salz Zechstein-Sali abgewandert Tiefbohrung mil carbonaliscti sulfatischer Randfazies des Zechsteins Verbreitung des Steinsalzes im Oberen Buntsandstein (Rot), vermutet Tiefbohrung mit Röt-Stemsalz Gebiet sudl der drenthestadialen Vereisungsgrenze (nach Seraphim 1972)

•

rentypen

stets d e n

glei

chen Maßstab: ein

Ska

Bei f- Unterpleistozän

jl w//, • 9

hat Spo

lenstrich entspricht 2 0 % .

Die Abszisse

für alle P o l l e n - u n d

Werten

unter

5 %

w u r d e ein P u n k t gesetzt.

Abb.

2: L a g e u n d

der

bisher

Alter

bekannten

S u b r o s i o n s s e n k e n i m Ar beitsgebiet. Fig. 2: Location and age of the hitherto k n o w n subrosion depressions in the investigation area.

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

Nr.*

z z

Name

-d

der Subrosionssenke

TK25

Mosebeck

4019 Detmold

160

wicljtiges

Festgestein

und ältestes Quartär

im Liegenden

139

Cromer

Oberer Keuper

3,00

bis

Referenz bohrung

KB Mosebeck

liefe .GOK)

Tabelle 1: Die wichtigsten Daten der beschriebenen Subrosionssenken. Table 1: The most important facts of the subrosion depressions described. Lage R

j= => ° F

96 880 57 120 141.8

1976

Waal B

Schlachthof Bad Oeynhausen

3718 Bad Oeynhausen

0,09

Bavel

Unterer Lias (Sinemurl

KB 1 0 / A 30 1985

87 019 86 269

50,0

Iggenhausener

3918 Bad Salzuflen

0.36

Saale und Holstein

Unterer Lias

KB Iggenhausen

83 800 63 560

61,0

(Hettang)

1989

3818 Herford

110

Cromer und Bavel

Schilfsandstein

KB Exter

84 920 77 800

54,0

Saale und Cromer

Unterer Lias (Hettang)

Sondierung 57/80 89 340 85 450 und SB Babbenhausen 1980

14.0

Wald

Exter-Krutheide

Babbenhausen

3719 Minden

3819 Vlotho

2,50

0.30

1989

24.0

3819 Vlotho

0.60

Saale und Elster

Unterer Lias (Hottang)

SB Mühlenhof 1995

94 950 84 700

38.0

Nordbahnhof Bad Oeynhausen

3718 Bad Oeynhausen

0.12

Holstein

Unterer Lias

KB Nordbahnhof 1994

86 360 85 740

32,0

Steinbeck-toose

3818 Herford

120

1.60

Saale (Drenthe-Stadium)

Gipskeuper

KB Steinbeck 1976

84 210 74 220

67,0

Ziegelei Bergmann Hohenhausen

3819 Vlotho

180

0,36

Weichsel und Eem

Gipskeuper

Schappenbohrung Bergmann 1 1989

95 560 74 260

18.0

10 Großer Weserbogen Vennebeck

3719 Minden

0.76

Weichsel und Eem

Unterer Lias (Sinemur)

KB/SB Großer Weserbogen 1987

89 260 87 610

48.0

Mühlenhof Möllbergen

3719 Minden

" Nummern wie in Abb 2 und 3

2 Das Untersuchungsgebiet u n d sein geologischer Bau

Das Untersuchungsgebiet (Abb. 1) wird im Nor den durch das Weser- und Wiehengebirge, im Süden durch den Teutoburger Wald begrenzt und umfaßt den Bereich von neun Blättern der Geolo gischen Karte von Nordrhein-Westfalen im Maß stab 1 : 25 000. Es wird von einer mesozoischen Schichtenfolge Mittlerer Buntsandstein bis Oberer Jura aufgebaut, die ganz lokal von Schichten des Tertiärs, fast flächendeckend jedoch von Lockergesteinen des Quartärs überlagert wird. Zwischen 1911 und 1938 wurden diese von der Preußischen Geologischen Landesanstalt kartierten Blattgebie te in erster Auflage veröffentlicht. Damals fand der geologische Vorgang der Subrosion keinerlei Beachtung; heute sind etwa 70 Subrosionssenken bekannt, von denen zehn hier betrachtet werden sollen (Abb. 2, Tab. 1).

KB = Kernbohrung

SB = Spulbohrung

Voraussetzung für die Subrosion ist das Vorkom men auslaugungsfähiger Salinargesteine in aus reichender Mächtigkeit im tiefen Untergrund. Durch einige Tiefbohrungen im Untersuchungs gebiet (Abb. 2) und seiner näheren Umgebung wurden derartige Schichtenfolgen in vier stratigraphischen Einheiten nachgewiesen ( K N A U F F 1978, D E U T L O F F 1995b, FARRENSCHON 1986, 1995b): Mittlerer Keuper: bis 25 m Anhydrit und Gips Mittlerer Muschelkalk: bis 20 m Anhydrit und Gips Oberer Buntsandstein (Röt): bis 60 m Stein salz, bis 40 m Anhydrit Zechstein: bis 200 m Steinsalz, bis 100 m Anhydrit Die äußeren Grenzen der Steinsalzverbreitung in den Schichten des Zechsteins und R o t s verlaufen etwa parallel zum Nordrand der Rheinischen Masse durch das südliche Untersuchungsgebiet

O i m i E D DKUTI.OEE & RÜDIGER STRITZKE

Tab.

2 : N a c h g e w i e s e n e s P l e i s t o z ä n in S u b r o s i o n s Tab. 2: Proofed Pleistocene in subrosion depres sions of Eastern Westphalia.

Jahre vor heute h

Nordwest deutschland

Nachweis in Subrosionssenke:

Ostwestfalen (Teilbereich)

10.000

Spät glazial Hoch glazial

Weichsel

Großer Weserbogen

Spät glazial

Schlachthof Weichsel Hoch glazial Bad Oeynhausen (w) Früh glazial

Früh glazial

Blutwiese Gohfeld

E r d o b e r f l ä c h e d u r c h z u p a u s e n (HERMANN 1 9 7 2 ) . 3 Das Pleistozän Ostwestfalens 3-1 Übersicht Die

geologischen Hauptereignisse

Pleistozäns waren

Ziegelei Bergmann

Eem lee)

Eem

Großer Weserbogen

127 000

Saale

Vorselaer

Saale (sa)

durch Holstein- u n d Eem-Warmzeit

Holstein

Holstein (ho)

Kalt-

und Warmzeiten voraus, deren Ablagerungen a m aus d e m Mündungsgebiet

R h e i n u n d M a a s in d e n N i e d e r l a n d e n

von

(ZAGWIJN

1 9 8 5 ) sowie aus der Subrosionssenke über d e m Satzstock

Lieth

Schleswig-Holstein

STEPHAN & M E N K E

(MENKE

1 9 9 4 ) überliefert

sind.

günstigen

B e d i n g u n g e n a b e r a u c h i m n o r d w e s t - u n d mittel

Drenthe Steinbeck-'Loose (D)

Drenthe

voneinander

g e t r e n n t sind. D e m Elster g i n g e n m e h r e r e

Gleichaltrige Bildungen blieben unter

n.n.

Raum

d e n K a l t z e i t e n Elster, S a a l e u n d W e i c h s e l , w e l c h e

1975,

n.n.

Warthe

während des

im mitteleuropäischen

drei V o r s t ö ß e d e s s k a n d i n a v i s c h e n I n l a n d e i s e s i n

vollständigsten

110 000

1 9 6 8 ) . D e r Senkungsvorgang vermag sich durch hunderte Meter mächtige Gesteinspakete bis zur

s e n k e n Ostwestfalens.

Nordbahnhof Bad Oeynhausen

deutschen

Flachland

s o w i e in d e n s ü d l i c h a n

s c h l i e ß e n d e n Mittelgebirgslandschaften pleistozänen

Entwässerungsrinnen

in u n t e r -

und beson

d e r s in S u b r o s i o n s s e n k e n ü b e r d e n d o r t i g e n Sali-

Iggenhausen

nargesteinsfolgen

Elster' le?)

Mühlenhof Möllbergen

Die

Cromer (er)

Exter-Krutheide

erhalten.

- 330 000

Elster

Babbenhausen 790 000

Cromer

Mosebeck Mosebeck Bavel

930 000

Bavel (bv)

Exter-Krutheide

Gesamtgliederung

d e s Pleistozäns in Nord

r h e i n - W e s t f a l e n u n d d i e b i s h e r in O s t w e s t f a l e n n a c h g e w i e s e n e n stratigraphischen Einheiten sind in T a b . 2 z u s a m m e n g e f a ß t . I m f o l g e n d e n diese Einheiten nach

u n d P o l l e n i n h a l t in c h r o n o l o g i s c h e r R e i h e n f o l g e beschrieben.

Schlachthof Bad Oeynhausen

3.2 U n t e r pleistozän Das Unterpleistozän Ostwestfalens w u r d e v o r al

Menap

Menap (me)

Mosebeck

Waal

Waal (wa)

Mosebeck

Eburon

n.n.

Tegelen

n.n

Prätegelen

n.n

lem durch die B o h m n g Mosebeck 1 9 7 6 d e s G e o logischen

Landesamts

Nordrhein-Westfalen

Mio

der g l e i c h n a m i g e n S u b r o s i o n s s e n k e ( T K 2 5 Blatt 4 0 1 9 D e t m o l d ) e r s c h l o s s e n ( A b b . 3 Nr. 1 ) . D i e B o h r u n g wurde v o n O . DEUTLOFF

2,4

werden

Gesteinszusammensetzung

lithologisch

a u f g e n o m m e n , v o n H . - W . REHAGEN e r s t m a l s p o l l e n s t r a t i g r a p h i s c h u n t e r s u c h t (REHAGEN 1 9 8 0 ) u n d n.n. = nicht nachgewiesen

in d e n E r l ä u t e r u n g e n

zur geologischen

und begrenzen dadurch im wesentlichen das G e biet möglicher Subrosion (Abb. 2 ) . D e r geologi

SCHON

s c h e Vorgang d e r Subrosion v o n Steinsalz, Anhy

d e n ü b e r w i e g e n d e n Anteil d e r e r b o h r t e n A b f o l g e

drit u n d G i p s i m U n t e r g r u n d d u r c h z i r k u l i e r e n d e

( 5 7 - 1 3 4 m T e u f e ) in d a s W a a l , M e n a p u n d B a v e l

v a d o s e o d e r a u c h j u v e n i l e G r u n d w ä s s e r w i r d hier

sensu ZAGWIJN ( 1 9 5 7 ,

als b e k a n n t v o r a u s g e s e t z t . D u r c h j u v e n i l e ,

E i n e e i n d e u t i g e P a r a l l e l i s i e r u n g mit d e n T y p l o k a

reiche Tiefenwässer als E n d a u s s c h e i d u n g e n des

litäten g e l a n g j e d o c h n i c h t . D a h e r w i r d d a s Plei

jungtertiären

stozän d e r B o h r u n g M o s e b e c k 1 9 7 6 derzeit über

nordhessischen

soll d i e S u b r o s i o n verstärkt spielsweise

im Raum

Basaltvulkanismus worden

B a d Pyrmont

sein,

bei

(HERMANN

d e s B l a t t e s D e t m o l d publiziert

Neuauf

nahme

1 9 8 6 : 1 4 7 ) . Dabei

(FARREN

stellte R E H A G E N

1 9 6 3 ) des Unterpleistozäns.

a r b e i t e t ; detaillierte E r g e b n i s s e s i n d d a b e i späteren

Publikation

(1980)

vorbehalten.

einer

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens Das Unterpleistozän der Bohrung Mosebeck soll hier lediglich am Beispiel einer 15 m mächtigen Abfolge exemplarisch dargestellt werden, die R E H A G E N in das Bavel stellt (Abb. 4 ) . Zunächst ist eine Picea-Tenga-Phase überliefert, in der Betula nur eine untergeordnete Rolle spielt. Die PiceaQuote geht im Hangenden zugunsten thermophiler Gehölze zurück. Das Klimaoptimum der Warmzeit ist durch einen ausgeprägten Eichen mischwald mit Quercus, Ulmus, Tilia und Praxinus sowie ausgesprochen hohe Carpinusund vor allem Tsuga-sVevte gekennzeichnet. Die Eucommia-Kurve ist auf niedrigem Niveau nahe zu geschlossen. Die Warmzeit endet mit einer borealen Phase, die durch Pinus und Betula be stimmt wird. Im Jahr 1980 fand R E H A G E N ähnliche pollenfloristische Verhältnisse auch in der Subrosionssenke von Exter-Kmtheide in einer Bohrung für die Neukartierung des Blattes 3818 Herford vor ( D E U T L O F F 1995b: 7 1 ) , ferner in der Kernbohrung 10/A30 1985 (Abb. 3 Nr. 2) für die Autobahnpla nung in der Subrosionssenke Schlachthof Bad Oeynhausen, Blatt 3718 Bad Oeynhausen ( R E H A GEN, unveröff. Ber.). Die Abschwemm-Massen sind in den drei Subro sionssenken petrographisch recht mannigfaltig zusammengesetzt: Die Korngrößen reichen von Ton über Silt - teilweise humos mit einzelnen Torflagen - bis zu Sand und Kies. In der Subrosionssenke von Exter-Krutheide lie ferte die Baugrundbohrung Kläranlage VlothoExter aus 5,7 - 7,0 m Teufe ein Pollenspektrum mit markanten Anteilen der jungtertiären bis unterpleistozänen Gattungen Tsuga und Ostrya, während die Kartierbohrung 10/79 Pahmeier aus 14 - 18 m Teufe eine Pollenassoziation mit gerin gen, aber typischen Anteilen von Tsuga, Eucommia und Pterocarya ergab. In der Subrosionssenke Schlachthof Bad Oeyn hausen lieferte die Kernbohrung 10/A30 1985 aus dem pollenführenden Bereich von 16,3 - 18,8 m Teufe ein Pollenspektrum mit Pterocarya, Tsuga, Carya, Eucommia und Ostrya. Hier sind CarpiWMS-Tswga-Vergesellschaftungszonen wie in der Bohrung Mosebeck typisch.

3-3

Cromer-Komplex

Das Cromer umfaßt sechs Warm- und fünf Kalt zeiten ( C A S P E R S et al. 1995: Tab. 1). Für das südniedersächsische Nachbargebiet Ostwestfalens gibt die Quartärgeologische Übersichtskarte von Niedersachsen und Bremen 1: 500 000 (Nieder-

sächs.L.-Amt Bodenforsch. 1995) sechs pollen analytisch datierte Vorkommen von Teilberei chen des Cromers an, wovon die meisten gleich falls in Subrosionssenken gelegen sind. So wurde im Auslaugungsbereich des Münder-Mergel-Sali nars (Oberer Malm) im Blattgebiet 3515 Hunte burg nordöstlich Osnabrück durch eine For schungsbohrung des Niedersächsischen Landes amts für Bodenforschung die frühcromerzeitliche „Hunteburg-Warmzeit" pollenanalytisch nachge wiesen ( H A H N E et al. 1994: 117). Auch in Ostwestfalen fanden sich cromerzeitliche Ablagerungen in Subrosionssenken, so z. B . bei der Neukartierung der Blattgebiete 4020 Blom berg (FARRENSCHON 1995b: 86) und 3919 Lemgo ( F A R R E N S C H O N 1998). Im Stadtgebiet Blomberg liegt der L i n t e r Quartär-Geologen altbekannte Aufschluß der noch heute betriebenen Ziegelei tongrube Hohedömsen (Abb. 2 Nr. 12) mit humosen, tonig-siltigen Abschwemm-Massen des Cro mers ( R E H A G E N 1980: 61; F A R R E N S C H O N in SCHIRMER 1995a: 586; F A R R E N S C H O N 1995b: 126). In der Subrosionssenke von Babbenhausen im Stadtgebiet Bad Oeynhausen wurde Ende der 70er Jahre beim Bau des dortigen Autobahnkreu zes ein über 30 m mächtiges Pleistozän-Profil auf geschlossen, das hauptsächlich der Saale-Zeit zu zuordnen ist (siehe unten). Unter der Sohle des zeitweiligen Aufschlusses wurden durch die Son dierbohrung 57/80 des Geologischen Landesamts NRW rund 9 m schwarzgrauer, zäher, kalkfreier, humoser, siltiger T o n mit dünnen Lagen von Feinund Mittelkies aus Keuper-Gesteinen erschlos sen, durch die dicht benachbarte Spülbohrung Babbenhausen 1980 (Abb. 3 Nr. 5) das Gesamt profil bis zum liegenden Lias-Tonstein. Das Pollendiagramm (Abb. 5) läßt eine Warmzeit erkennen, deren Beginn nicht überliefert ist, da das Profil mit ausgeprägten Anteilen des EMW be ginnt: Quercus, vor allem aber Ulmus und Tilia finden sich in größeren Anteilen. Neben diesen Gehölzen belegen Hedera und Hex ein warmes, feuchtes Klima. Nachfolgend werden die Wälder vornehmlich von Carpinus und Pterocarya gebil det. Auch Taxus, Larix und Tsuga sind deutlich vertreten. In den oberen Partien des untersuchten Abschnitts endet der Nachweis von Hedera und Ilex. Pinus und Picea werden bedeutsamer. Das Klima wird kontinentaler. Auffallend ist ein kur zes Maximum ( > 1 0 % ) von Abies, die offenbar Ul mus, Tiliaund Acer zurückdrängte, da deren Kur ven vorher enden. Die Kurve von Abies endet dann gemeinsam mit denen von Pterocarya, Car-

OTFRIED DEUTLOFF & RÜDIGER STRITZKE

Kernbohrung Mosebeck 1976 4019 Detmold

Kernbohrung 10/A30 1985 3718 Bad Oeynhausen

Kernbohrung Iggenhausen 1989 3918 Bad Salzuflen

Kernbohrung Exter 1989 3818 Herford

Spülbohrung Babbenhausen 1980 3719 Minden

.Uta «r fl > L ö ß v

D, S+G, gf(2| D Mg

D, Mg D,S+G.gf|1|:

D,b

S\ \\ •

jlu \"SSS

+ ho ,z

qp.z

Ii'- I O

O I,

bv, z -110 / /

me, z

Torflagen

-120 /

lagen und Holzresten

humos, z T Holzreste

/ / / -130/

-140m-

KalkVTonmudde Makrofauna, limnisch pollenanalytisch datierter Profilbereich schwach mittel l Kalkgehalt stark

überwiegend tonig überwiegend siltig überwiegend sandig überwiegend kiesig

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

7 Kernbohrung Nordbahnhof 1994 3718 BadOeynhausen

Spülbohrung Mühlenhof 1995 3819 Vlotho

Kernbohrung Steinbeck 1976 3818 Herford W, fl

D. Mg

Schappenbohrung Bergmann 1 1989 3819 Vlotho

w, fl

D, S+G, gf 1

D. S+G,gf|1|

Kern-/Spülbohrung Gr, Weserbogen 1987 3719 Minden

Uta

D, b; D, S+G, gf(2l D.K

D.z

ho, z

•*>

D, Mg

e?. Mg

Spülbohrung Kerobohroog - -30

e>. D+S.gf|1|

D, b D, fl

D, S+G,gf|l| w,fl

Fließerde

ee, z

Weich

Auenlehm

ozän

L, ta

Niederterrasse Eem-Schichten

D b

Fließerde D. fl D, S+G, gf(2| Nachschüttsand D, K und Käme Grundmoräne D, Mg rj,S+G.gf(1)

Vorschüttsand

D, b

Beckenton und Beckenschluff

D,z

Abschwemmassen

ho, z e?, Mg

CD CO

> ZI

CD"

Mittelterrasse (Ur-Werre, Ur-Kallel Holstein-Schichten

o" CD

Grundmoräne

er, z

qp, z jlu

ko, km(1-2|

Cromer Abschwemmassen *

me, z wa, z

e?. S+G. gf(1) Vorschüttsand bv, z

• 02

Bavel Menap

Abschwemmassen

Waal

Abschwemmassen, nicht datiert Lias, unterer Keuper, Oberer und Mittlerer

A b b . 3: G e o l o g i e u n d L i t h o s t r a t i g r a p h i e d e r u n t e r s u c h t e n B o h r u n g e n . Fig. 3: Geology and lithostratigraphy o f the wells investigated.

-40

OTFRIED DEUTLOFF & RÜDIGER STRITZKE

r~iflllrili|iiiiiiiii|m

r~-

r--

o Toj n co co co co

pinus,

X —• o —' o -• o

X «r

— o —• o

4 1 —' o m

Quercus und Ulmus. Dies wohl einen deutlichen Ein schnitt im Klima- und Vegetations ablauf: Das Klimaoptimum ist überschritten. Die Bildung borealer Nadelwälder wird begünstigt. Das Ende der Warmzeit markieren die Anstiege der Betulaund Gra mineen-Kurven. Die PmMs-Quoten werden stetig geringer. Es bildet sich die Tundrenvegetation eines Stadiais, das jedoch nicht durch hangende Moränensedimente be legt wird, da das Profil eine Schichtlücke bis zur frühsaalezeitlichen Mittelterrasse aufweist. Eine Parallelisierung mit pleistozänen Pollenprofilen andernorts ist auch hier schwierig. Sicher ist zunächst das unterpleistozäne Alter auf grund der deutlichen Anteile unterpleistozäner Gattungen, insbeson dere Tsuga und Pterocarya. Derar tig deutliche ZsMga-Anteile wie in Bad Oeynhausen-Babbenhausen sind sonst nur aus vorcromerzeitlichen Profilen bekannt, doch lassen sich die hier vorgefundenen Ver hältnisse nicht mit entsprechenden Abschnitten der Bohrung Mose beck parallelisieren, w o das Unterpleistozän zweifelsfrei vorhanden ist. Insbesondere fehlt in Bad Oeynhausen-Babbenhausen eine ausgeprägte Carpinus-Tsuga-Zone, zum anderen erreicht Ptero carya hier weitaus höhere Werte.

RRRRN MJTM RRT IR^ N RN N IT| I II MN I| M I N IL>TI I U TI I H |I I II T MTPTNRNTR^TTRTI RN^ I IN TTTHR |RNN RNbelegt P I RN N i

\h —

— o

Abgesehen davon stimmen Details dieses Profils mit cromerzeitlichen Profilen der weiteren Umgebung, etwa Hunteburg bei Osnabrück ( H A H N K et al. 1994) oder Sohlingen im Solling ( H O M A N N & L E P P E R 1994), überein. So spielt Abies eine b e trächtliche Rolle; Taxus ist gut ver treten. Der EMW ist deutlich reprä 'I l 'I lV ' l ' Il sentiert; insbesondere Tilia er X ! '-" reicht relativ hohe Werte. Ulmus III lllllllllllllllllllll 1 Illltlllllinluilllllllllliiiiiiliiiiiiiiili il In Iiiiuiiiiliiiiniiil in breitet sich relativ früh, Corylus Q> R-.F-R-S-R-^R^COROCOEOCDCOCOCO hingegen gegenüber dem EMW A b b . 4: P o l l e n d i a g r a m m e i n e s u n t e r p l e i s t o z ä n e n A b s c h n i t t s in verzögert aus. der Bohrung M o s e b e c k . Schwarze Punkte markieren Pollenpro In der bei D E U T L O F F (1995b: 7 1 , z e n t e unter 2%. Fig. 4: Pollen diagram o f lower Pleistocene age in the well Mosebeck. 1 6 0 ) lithologisch ausführlich be schriebenen Rammkernbohrung Black dots indicate pollen percentages below 2%.

iL**

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

4-,

E x t e r 1 9 8 9 in V l o t h o - E x t e r ( A b b . 3 Nr. 4 ) enthielt n u r d i e o b e r e Hälfte der 4 0 , 5 m mächtigen A b s c h w e m m M a s s e n bestimmbare Pollenfloren. Neben erkennbar umgelagerten Palynomorphen des Frühtertiärs läßt s i c h e i n p a r a u t o c h t h o n e s P o l l e n s p e k t r u m e r k e n n e n , das v o n Pinus u n d Picea beherrscht wird (Abb. 6 ) . G e m e i n s a m mit deutli c h e n Betulaund .Sß/ix-Quoten wird ein weitgehend geschlossener ( B P : N B P > 1 ) , von winterharten G e h ö l z e n bestimmter Wald doku mentiert. Thermophile Gattungen s i n d u n b e d e u t e n d . S o s i n d nur die K u r v e n v o n Quercus und Carpinus e t a p p e n w e i s e a u f n i e d r i g e m Ni v e a u g e s c h l o s s e n . Auffällig ist e i n e sippenreiche, jungtertiäre/altpleis t o z ä n e Flora mit Larix, Eucommia, Pterocarya u n d Tsuga, die s i c h ü b e r das g a n z e Profil verteilt findet.

Aufgrund der g e o l o g i s c h e n Posi tion ist n u r e i n p r ä s a a l e z e i t l i c h e s Alter m ö g l i c h . D a b e i s c h r ä n k e n paläomagnetische M e s s u n g e n an den Bohrkernen (ZUBRÄGEL 1 9 9 1 ) das Alter auf d e n Cromer-Komplex ein: In 2 3 m Bohrtiefe wurde die Brunhes/Matujama-Grenze ( 7 9 0 0 0 0 Jahre vor heute) nachge w i e s e n , d i e n a c h Z A G W I J N ( 1 9 8 5 ) im u n t e r e n C r o m e r ( C r o m e r I) liegt. A l l e r d i n g s w u r d e b e r e i t s 3 m tiefer der Jaramillo-Event ( 9 3 0 0 0 0 Jahre vor heute) g e m e s s e n , der von Z A G W I J N in das B a v e l gestellt wur de (zur Abstimmungsproblematik zwischen paläomagnetischer und pollenanalytischer Datierung siehe FROMM 1 9 9 4 : 2 5 2 ) . Das Bavel s c h e i n t a b e r in O s t w e s t f a l e n - L i p p e durch wesentlich höhere TsugaW e r t e g e k e n n z e i c h n e t zu sein, s o d a ß d e r b e s c h r i e b e n e Abschnitt d e r B o h r u n g E x t e r in das u n t e r e C r o m e r g e h ö r e n dürfte. D i e n ä c h sten vergleichbaren Fundorte die A b b . 5 : P o l l e n d i a g r a m m d e s c r o m e r z e i t l i c h e n A b s c h n i t t s in d e r s e s Alters l i e g e n b e i O s n a b r ü c k Bohrung Babbenhausen. Schwarze Punkte markieren Pollenpro ( H u n t e b u r g G E 5 8 , H A H N E et al. zente unter 2 % . Weitere Legende siehe Abb. 3 . 1 9 9 4 ) u n d im S o l l i n g ( S o h l i n g e n , Fig. 5: Pollen diagram of Cromerian age in the well Babbenhausen. H O M A N N & LEPPER 1 9 9 4 ) . V e r g l e i c h e Black dots indicate pollen percentages below 2%.

OTFRIED DEUTLOFF & RÜDIGER STRITZKE

mit

ihnen

sind

auch

deshalb

schwierig, da der untersuchte A b

schnitt d e r B o h r u n g E x t e r n u r e i nen

früh-

oder

spätwärmezeitli-

c h e n Abschnitt repräsentiert. M ö g liche

Parallelen ergeben

sich

V e r g l e i c h mit h ö h e r e n A b s c h n i t t e n d e s Profils in S o h l i n g e n , d i e s i c h e b e n s o durch dominierende

win

terharte G e h ö l z e und g e r i n g e An teile

thermophiler

wie

von

carya

Gattungen

Eucommia

und

so Ptero

auszeichnen.

3.4 Elster-Kaltzeit Die bisher beschriebenen waal- bis cromerzeitlichen

\ff v

gen von

Sedimentfüllun

Subrosionssenken

doku

mentieren ganz lokale g e o l o g i s c h e V o r g ä n g e innerhalb der pleistozänen

Entwicklungsgeschichte

des

W e s e r b e r g l a n d e s . Zu B e g i n n Elsters v e r ä n d e r t e

dann der

des erste

Inlandeisvorstoß aus S k a n d i n a v i e n die

mitteleuropäische

grundlegend,

indem

Landschaft flächenhaft

Staubecken-, Schmelzwasser-

Gletscherschuttsedimente

und

abgela

gert w u r d e n . Aus d e m

mitteldeutschen

Haupt

v e r b r e i t u n g s g e b i e t mit s e i n e n a u s gedehnten liegen

Tagebauaufschlüssen

darüber

menfassende

moderne

zusam

Darstellungen

EISSMANN ( 1 9 9 4 ) u n d

KNOTH

von (1995)

vor. F ü r d i e v o r l i e g e n d e A r b e i t ist der dortige Befund wichtig, d a ß die elsterzeitlichen außer

Grundmoränen

Rinnen

sionssenken

auch

Subro

Mächtigkeiten

bis

7 0 m erreichen (KNOTH 1 9 9 5 : 1 5 4 ) . Östlich d e s Untersuchungsgebietes verläuft

Südniedersachsen

gemäß der genannten Übersichts k a r t e d i e A u ß e n g r e n z e d e r Elster/ z '

0 0 0 ' , / / / / o°o 0° lilliniiliiiliiiiniiLiiiiiliiiiiiiiiliiNiimii IIIIIIIII lim Im Imt Iiimnliimmlimitiiliu LiJiiii 0

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Vereisung

vom

Leinebergland

nördlich Northeim (Subrosionssen

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von

Ahlshausen

(JORDAN

SCHWARTAU 1 9 9 3 ) d u r c h d a s W e s e r tal z w i s c h e n B o d e n w e r d e r u n d H a meln (Weserlaufverlegung,

A b b . 6: P o l l e n d i a g r a m m d e r B o h r u n g E x t e r . S c h w a r z e m a r k i e r e n P o l l e n p r o z e n t e u n t e r 2%.

Punkte

ROHDE

1 9 9 4 ) in d a s E m m e r t a l b i s z u r L a n

d e s g r e n z e bei Lügde. D i e s e Aussa Fig. 6: Pollen diagram o f the well Exter. Black dots indicate pollen ge widerspricht den Erkenntnissen percentages below 2%.

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

von

S K I PIN, S P E E T Z E N

ZANDSTRA

( 1 9 9 3 : 6 8 ) , wonach in Nordrhein-

Westfalen stratigraphisch gesicher te elsterzeitliche Moränenvorkommen fehlen. Möglicherweise könnten sich im Verbreitungsgebiet der saalezeitli chen Vereisung südlich des Weserund Wiehengebirges (Abb. 2 ) glazigene Gesteine des Elsters nicht oberflächlich, aber in den Sedi mentfallen der Subrosionssenken erhalten haben. Allerdings blieb trotz intensiver Bohrtätigkeit bis 1995 der Nachweis elsterzeitlichen Geschiebemergels auf nicht ein deutige Befunde in Subrosionssen ken des Blattgebietes 3918 Bad Salzuflen KNAUFF

beschränkt

1978: 5 6 ,

(JÄGER

DEUTLOFF

1995b:

73).

„ 0 0 0

/ / 0 ,

Im Jahre 1 9 9 5 wurden in der Sub rosionssenke Mühlenhof Möllber gen (Blattgebiete 3719 Minden und 3819 Vlotho) rund 6 km südlich der Porta Westfalica durch die Spül bohrung Mühlenhof 1995 (Abb. 3 Nr. 6 ) zwei Geschiebemergel er schlossen, die durch 2 3 m Sedi ment voneinander getrennt wer den. Der obere entkalkte Geschie bemergel wird von Vorschüttkies sand, Beckenton und 7 m mächti gen, siltigen Abschwemm-Massen unterlagert, die dem Drenthe-Stadium ztigeordnet werden können. Im Liegenden folgt ein l i m mäch tiger, kalkhaltiger, bunter Kies sand, der Muschelkalk-Gerölle des wenige km südlich gelegenen Kall dorfer Sattels enthält. Er ist außer halb der Subrosionssenke in einer Bachuferböschung aufgeschlossen und wurde von R Ö H M (1985) als Mittelterrassenkörper einer „Ur Kalle" identifiziert, die von Süden her d e m damaligen Weserlauf zu floß.

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" .

Der unterlagernde untere Geschie Abb. 7: Pollendiagramm eines holsteinzeitlichen Abschnitts in der bemergel ist ein 4 m mächtiger Bohrung Iggenhausen. Schwarze Punkte markieren Pollenpro hell- bis dunkelgrauer, nach unten zunehmend kalkreicherer stark zente unter 2 % . Fig. 7: Pollen diagram o f I iolsteinian age in the well Iggenhausen. sandiger, toniger Silt mit nordi schen Geschieben. Bis zur QuartärBlack dots indicate pollen percentages below 2%.

OTFRIED DEUTLOFF & RÜDIGER STRITZKE

Basis folgt ein 2 m mächtiger, dunkelgrauer, stark kalkhaltiger Vorschüttkiessand, der ebenfalls nor disches Material enthält. Nach den Kriterien von K A L T W A N G (1992: 13) ist damit der untere Geschie bemergel als Grundmoräne des Elsters anzuspre chen. Dieser vermutlich erste in-situ-Nachweis ei ner elsterzeitlichen Grundmoräne südlich der Porta Westfalica bedarf sicherlich ergänzender Untersuchungen (Kernbohrungen). In dieses Bohrergebnis fügt sich der Fund einer isolierten Geschiebemergel-Scholle mit einer für das Elster typischen Geschiebezusammensetzung in der drenthezeitlichen Kame-Terrasse bei Möl lenbeck (Blatt 3820 Rinteln, R 01300, H 81000) ein ( W E L L M A N N 1990). 3.5 Holstein-Warmzeit

Nach dem Ende des Elsters wurden in einigen Subrosionssenken Ostwestfalens erneut humose, pollenführende, siltig-tonige Sedimente abgela gert. Einen ersten palynologischen Nachweis des Holsteins lieferte bei der Neubearbeitung des Blattes 3918 Bad Salzuflen die Kernbohrung Holzhausen 1970 des Geologischen Landesamts NRW in der gleichnamigen Subrosionssenke (Abb. 2 Nr. 13) (Pollenanalyse durch H.-W. R E H A GEN). Sie erschloß eine 15,5 m mächtige Wechsel folge von Niedermoortorf, Tongyttja, dunkelgrau em humosem Ton und Kiessand ( K N A U F F 1978: 57,119). In der Subrosionssenke Iggenhausener Wald in Lage-Pottenhausen durchteufte die Rammkern bohrung Iggenhausen 1989 (Abb. 3 Nr. 3) unter der mnd 8 m mächtigen Grundmoräne des Drenthe-Stadiums der Saale-Kaltzeit 47,7 m Ab schwemm-Massen. Diese bestehen ZLI über 60 % aus kalkhaltigem, stark tonig-sandigem Fein- und Mittelkies mit einem Geröllbestand aus Teutobur ger-Wald-Gesteinen ohne nordische Komponen te. Aus den eingelagerten, stark humosen Silten und Tonen zwischen 44 und 58 m Teufe konnte eine Pollenflora isoliert werden, die gleichförmig von Pinus und Alnus beherrscht wird (Abb. 7). Picea zeigt ein ausgesprochenes Maximum. Der EMW ist bis auf Quercus, deren Kurve fast ge schlossen ist, bedeutungslos. Ebenso verhält es sich mit Corylus, Abies und Carpinus. Diese Cha rakteristika sprechen für eine Einstufung in die Holstein-Warmzeit. Die vorgefundenen Gege benheiten lassen sich gut mit denen des Profils Munster-Breloh in der Lüneburger Heide (H. M Ü L LER 1974) vergleichen. In der Subrosionssenke Nordbahnhof Bad Oeyn hausen, Blatt 3718 Bad Oeynhausen, lieferten

1983 ein Baugrubenaufschluß und 1994 die inge nieurgeologische Kernbohrung Nordbahnhof 1994 (Abb. 3 Nr. 7) ein gesichertes pollenstratigraphisches Profil dieser Warmzeit. Die Bohrung durchteufte unter Vorschüttsand des Drenthe-Sta diums der Saale-Kaltzeit rund 18 m humosen Silt, in den geringmächtige Feinsande und T o n e ein geschaltet sind. Der palynologische Befund spricht für eine Einstufung in das Holstein. Neben dominierenden Kiefern- und Birkenanteilen sind vor allem hohe Haselanteile sowie der Nachweis jungtertiärer Florenelemente wie Pterocarya und Nyssa markant. 3.6 Saale-Kaltzeit

In der Saale-Kaltzeit kam es zu mindestens zwei Vorstößen des nordeuropäischen Inlandeises während des Drenthe- und des Warthe-Stadiums. Diese sind durch die Vorselaer-Wärmeschwan kung voneinander getrennt. Ins ostwestfälische Untersuchungsgebiet gelangte nur der DrentheVorstoß, dessen äußerste Reichweite nach SERA PHIM (1972) und den Neukartiemngen des Geolo gischen Landesamts Nordrhein-Westfalen in Ab bildung 2 dargestellt wird. Zu Beginn der Saale-Kaltzeit verstärkte sich als Auswirkung des Periglazialklimas die mechani sche Verwitterung der mesozoischen Festgestei ne, und ihr Schutt wurde in den während der El ster-Kaltzeit stark eingetieften Tälern in der Posi tion von Mittelterrassen abgesetzt. Diese Kiessanclkörper wurden später durch den Vorschütt sand des heranrückenden Gletschers überdeckt und anschließend von diesem überfahren, so daß die Terrassenkonturen verwischt wurden und das Gesteinsmaterial sich mit den glazigenen Sedi menten vermengte. In den Seitentälern der Weser blieb der frühdrenthezeitliche Mittelterrassenkör per lediglich in Sedimentfallen erhalten. So wurde ein zeitweiliger Werrelauf von Bad Salz uflen über Exter, Babbenhausen und Rehme zur damaligen Weser in den Subrosionssenken von Steinbeck-Loose, Exter-Krutheide, Babbenhau sen und Großer Weserbogen anhand seines Geröllanteils an Teutoburger-Wald-Gesteinen identifiziert ( L O H S E 1988, D E U T L O F F 1995b:74). In der Subrosionssenke von Babbenhausen (Blatt 3719 Minden) kam im Hangenden dieser WerreMittelterrasse sogar Niedermoortorf mit Holz resten zur Ablageaing, der jedoch nur eine nicht datierbare boreale Pollenflora enthielt. Als älteste glazigene Ablagemng des Drenthe-Stadiums blie ben in dieser Senke feingeschichtete Beckensilte

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

gel folgen. Im Blattgebiet 3818 Her ford erschloß die kombinierte Schappenund Kernbohrung Steinbeck 1976 (Abb. 3 Nr. 8) in der Subrosionssenke von SteinbeckLoose die mit 65 m bisher mächtig ste und vollständigste in Ostwest falen erbohrte drenthezeitliche Schichtenfolge, näher beschrieben bei D E U T L O F F (1995b: 162). In die ser Senke folgte danach die Auslaugung des Zechsteinsalzes während der Saale-Kaltzeit, wie es beispielsweise D U P H O R N (1986: 113) für den Salzstock Gorsleben in Niedersachsen beschrieben hat.

3.7 Eem-Warmzeit

Ablageningen aus der Eem-Warm zeit innerhalb des drenthezeitlichen Vereisungsgebiets lassen sich nicht nur durch ihre charakteristi sche Pollenflora, sondern auch durch ihre Position im Hangenden der glazigenen Sedimente sowie ei ne markante nordische Kompo nente in ihrer Kiesfraktion identifi zieren, jedoch sind Tagesauf schlüsse im Weserbergland sehr selten. Nur zwei derartige pollen analytisch datierte Schichtenfolgen wurden bisher beschrieben, näm lich der Steiluferaufschluß an der Werre bei Nienhagen, Blatt 4018 Lage ( S C H Ü T R U M P F 1980: 70) sowie eine geringmächtige Abfolge von Torf, Mudde und humosem Silt über clrenthestadialen Sedimenten in einer Sandgmbe östlich Buer, Blatt 3716 Melle ( M E Y E R K.-D. & M E Y E R , K.-J. 1992: 81). Kernbohrun gen, die 1996 abgeteuft worden waren, erbrachten den Nachweis, daß der erstgenannte Aufschluß in einer Subrosionsenke (Subrosions Abb. 8: Pollendiagramm des eemzeitlichen Abschnitts im Profil senke von Nienhagen, Abb. 2 Nr. Ziegelei Bergmann. Schwarze Punkte markieren Pollenprozente 16) gelegen ist, deren mindestens 26 m mächtige Abschwemm-Mas unter 2%. sen auch holsteinzeitliche und unFig. 8: Pollen diagram of Eemian age in the section Brickyard Berg terpleistozäne Sedimente enthalten mann. Black dots indicate pollen percentages below 2%. ( M A N T H E Y 1997). Günstigere Erhaltungsbedingungen boten wie des sogenannten Rintelner Eisstauseesystems er derum die Sedimentfallen der Auslaugungssenhalten ( K U L L E 1985, L O H S E 1988), über denen ge ken. Die wichtigste ist diejenige der Ziegelei ringmächtiger Vorschüttsand und Geschiebemer

O T F R I F I ) D K I . T I . O F F & RD t' lGKR STRITZKK

B e r g m a n n in K a l l e t a l - H o h e n h a u s e n ( B l a t t 3 8 1 9 Vlotho), die im G r e n z b e r e i c h d e r drenthezeitlic h e n V e r e i s u n g liegt. I n d i e s e r Z i e g e l e i t o n g r u b e w u r d e z u r Zeit d e r Erstkartierung e i n d u n k e l g r a u er zäher, h u m o s e r T o n mit Torflagen abgebaut, d e n NAUMANN ( 1 9 2 2 ) als terrestrisches.

Braunkoh

len führendes Miozän ansprach. D u r c h neuere U n t e r s u c h u n g e n w u r d e die Schichtenfolge als Pleistozän-Füllung einer Auslaugungssenke er k a n n t , tind 1 9 8 9 lieferten z w e i S c h a p p e n b o h r u n g e n für G r u n d w a s s e r m e ß s t e l l e n g e e i g n e t e s P r o b e n m a t e r i a l für die P o l l e n a n a l y s e . D a s k n a p p 7 m m ä c h t i g e torfhaltige b i s h u m o s e Profil ( A b b . 3 Nr. 9 ) m i t siltigen s o w i e s a n d i g - k i e s i g e n P a r t i e n zeigt eine Florenabfolge des ausgehenden E e m s (Abb. 8 ) . D e r anfangs dominierende Eichenmischwald, in d e m a u c h Carpinus stockte, w u r d e infolge ei ner Klimaabkühlung durch Nadelgehölze (Pinus, Abies) in z u n e h m e n d e m M a ß e v e r d r ä n g t . T y p i s c h für d a s E e m sind auffallend h o h e 7)'//a-Anteile i m E i c h e n m i s c h w a l d s o w i e h o h e Abies-Quotan un ter d e n Nadelgehölzen. W e d e r die sandig-kiesigen Lagen innerhalb d e s e e m z e i t l i c h e n Profils n o c h Keuper-Kies

der

der geringmächtige

unterlagernden

Westerkalle-

Mittelterrasse e n t h a l t e n a l l e r d i n g s n o r d i s c h e G e steine. Innerhalb des drenthezeitlichen Vereisungsge b i e t s liegt d i e S u b r o s i o n s s e n k e G r o ß e r W e s e r b o g e n (Blatt 3 7 1 9 M i n d e n ) , d i e 1 9 8 7 d u r c h e i n e kombinierte Spül- u n d R a m m k e r n b o h r u n g er kundet wurde, n a c h d e m b e i der Naßauskiesung dort e i n e e x t r e m h o h e M ä c h t i g k e i t d e r W e s e r Niederterrasse angetroffen w o r d e n war. D i e B o h r u n g G r o ß e r W e s e r b o g e n 1 9 8 7 ( A b b . 3 Nr. 1 0 ) e r s c h l o ß im L i e g e n d e n d e r 2 8 m m ä c h t i g e n H o c h flut- u n d N i e d e r t e r r a s s e n a b l a g e r u n g 1 5 , 8 m ü b e r w i e g e n d siltig-tonige, h u m o s e , j e d o c h kalkhalti ge b i s k a l k r e i c h e A b s c h w e m m - M a s s e n , d i e n u r in den obersten 4 m eine ausreichend repräsentative Pollenflora lieferten: a u s 2 8 , 5 0 m T e u f e e i n P o l lenspektrum d e r Kiefern-Zeit, aus 3 1 , 9 m Teufe e i n s o l c h e s d e r K i e f e r n - F i c h t e n - T a n n e n - Z e i t in n e r h a l b d e s E e m s ( B e a r b : H.-W. R E H A G E N G e o l . L.-Amt Nordrh.-Westf.). D i e Pollengemeinschaft e n k ö n n e n mit d e n Z o n e n VII u n d V I d e s Profils v o n Rederstall in D i t h m a r s c h e n , S c h l e s w i g - H o l stein ( M E N K E & T Y N N I 1 9 8 4 ) parallelisiert w e r d e n . Die

Geröllanalyse der eingeschalteten Kiese er

3.8 Weichsel-Kaltzeit W ä h r e n d des Weichseis gehörte das Untersu chungsgebiet z u m Periglazialbereich weit südlich d e s E i s r a n d e s . In d e n T ä l e r n s e d i m e n t i e r t e n K i e se u n d S a n d e d e r N i e d e r t e r r a s s e n k ö r p e r . W e i t f l ä c h i g w u r d e siltig-feinsandiger L ö ß a u f g e w e h t , u n d in d e n H a n g l a g e n bildeten s i c h F l i e ß e r d e n aus pleistozänen Lockergesteinen u n d Festge steinsschutt. Nach d e n bisherigen B o h r b e f u n d e n im Untersuchungsgebiet entstanden k e i n e Subro s i o n s s e n k e n neu, d o c h senkten sich einige bereits v o r h a n d e n e erneut e i n und wurden mit Sediment gefüllt. D a b e i e n t s t a n d e n v o r a l l e m b e s o n d e r s m ä c h t i g e Schotterkörper der Niederterrassen im W e s e r - und Werretal. In d e r Subrosionssenke Großer W e s e r b o g e n wur de 2 3 , 0 m mächtiger Niederterrassen-Kies er b o h r t : Zuunterst l a g e r t 8 , 0 m s a n d i g e r F e i n - b i s G r o b k i e s mit L a g e n v o n t o n i g e m Silt, d a r ü b e r fol g e n 8 , 0 m f e i n k i e s i g e r Mittelkies u n d s c h l i e ß l i c h 7 , 0 m s a n d i g e r F e i n - u n d Mittelkies. N u r d i e b e i den oberen Abschnitte weisen einen deutlichen K a l k g e h a l t auf. I m G e r ö l l s p e k t r u m herrschen Buntsandstein u n d paläozoisches Material d e s Wesertals gegenüber mesozoischen Gesteinen d e s W e s e r b e r g l a n d s v o r , d e r Anteil n o r d i s c h e r G e s c h i e b e schwankt zwischen 3 und 9 % (LOHSE 1988).

Die Niederterrassen-Mächtigkeit im G r o ß e n W e s e r b o g e n ist z w a r d i e g r ö ß t e b i s h e r i m n o r d r h e i n westfälischen Abschnitt des Wesertals zwischen R i n t e l n u n d Porta W e s t f a l i c a n a c h g e w i e s e n e , d o c h w i r d s i e v o n d e r Füllung e i n e r a u s g e d e h n t e n S u b r o s i o n s s e n k e i m R a u m H a m e l n in N i e d e r s a c h s e n weit ü b e r t r o f f e n . Dort u n d w e s e r a u f w ä r t s b i s B a d K a r l s h a f e n sind e n t s p r e c h e n d e U n t e r s u c h u n g e n derzeit i m G a n g ( J . LEPPER u n d W . T H I E M , m d l . Mitt..). In d e r Subrosionssenke Schlachthof B a d O e y n hausen werden die bavelzeitlichen A b s c h w e m m M a s s e n v o n 1 4 , 8 m Fein- bis Grobsand mit einge schalteten dünnen Kieslagen der Werre-Niedert e r r a s s e überlagert, d i e dort ihre g r ö ß t e b i s h e r i m Stadtgebiet bekanntgewordene Mächtigkeit b e sitzt. I m G e r ö l l s p e k t r u m h e r r s c h e n h e i m i s c h e G e steine a u s Weserbergland und Teutoburger Wald g e g e n ü b e r n o r d i s c h e n w i e d e r u m stark v o r , d o c h e r r e i c h e n letztere j e w e i l s Anteile z w i s c h e n 1 3 u n d 2 0 % (LOHSE

1988).

g a b e i n e starke V o r m a c h t v o n W e s e r b e r g l a n d g e steinen ( 7 4 - 9 0 % ) vor nordischen (bis 1 8 % ) , w ä h r e n d Material d e s W e s e r t a l s f e h l t e ( L O H S E

A m N o r d r a n d d e s W e r r e t a l e s w u r d e n in d e r w o h l eemzeitlich eingesunkenen Subrosionssenke B l u t w i e s e in L ö h n e - G o h f e l d ( A b b 2 Nr. 1 4 ) z w i

1 9 8 8 ) . D i e s e s E r g e b n i s stützt d i e p o l l e n s t r a t i g r a phische Datierung.

s c h e n zwei Niederterrassen-Kieskörpern u n d im L i e g e n d e n d a v o n p o l l e n f ü h r e n d e Silte u n d T o n e

Pleisiozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens

erbohrt ( H E N K E 1990), die nach H.-W. R E H A G E N (unveröff. Bericht Geol. L.-Amt Nordrh.-Westf.) wahrscheinlich dem Odderade- bzw. dem Moershoofd-Interstadial des Weichsel-Frühglazials zu zuordnen sind.

weist. Um so auffälliger ist die Abwesenheit glazigener Ablagerungen aus der vorangegangenen Elster-Kaltzeit in sämtlichen ostwestfälischen Subrosionssenken außer derjenigen von Mühlen hof Möllbergen nahe der Porta Westfalica.

Weichselzeitlicher Löß fand sich in der für das Blattgebiet 3818 Herford maximalen Mächtigkeit zwischen 7,6 und 8,6 m in den Subrosionssenken von Hollwiesen-Horst und Steinbeck-Loose ( D E U T L O F F 1995b: 8 8 ) .

5. der Nachweis oberpleistozäner Sedimente in Subrosionssenken des Weser- und Kalletals eine Nordwandemng der Subrosionsvorgänge anzu deuten scheint, doch fehlen für eine zuverlässige Aussage noch entsprechende Untersuchungen im südlichen Weser- und Wiehengebirgsvorland.

4. E r g e b n i s

Mit den beschriebenen Schichtenfolgen aus 10 Subrosionssenken werden erstmals die aus die sen Sedimentfallen gewonnenen neuen Erkennt nisse über die geologische Geschichte Ostwestfa lens während des Pleistozäns im Zusammenhang vorgestellt. Diesen Ereignissen ging in den älte sten Subrosionssenken eine langfristige tertiärzeitliche Entwicklung voraus, die beispielsweise in der Senke Kurpark Vlotho, Blatt 3819 Vlotho (Abb. 2 Nr. 11), im Unteroligozän begann ( D E U T L O F F 1995a).Andererseits dauerten die Senkungsbewegungen in einigen Strukturen auch während des Holozäns an oder setzten nach Ende des Weichseis von neuem ein, so in den Subrosions senken von Exter-Krutheide und Steinbeck-Loo se, Blatt 3818 Herford ( D E U T L O F F 1995: 91 u. Tab. 11) beziehungsweise Hücker Moor, Blatt 3817 Bünde ( F R E U N D 1994).

Danksagung

Da die meisten der beschriebenen Forschungsbohrungen durch das Geologische Landesamt Nordrhein-Westfalen ausgeführt wurden, waren an deren Bearbeitung zahlreiche Kolleginnen und Kollegen beteiligt, denen hiermit gedankt sei. Besonders erwähnt sei Herr Dipl.-Ing. J . R O THER,

der bei den Bohrungsbearbeitungen tat

kräftig und zuverlässig mitwirkte. Prof. Dr. GRÜGER/Göttingen sei für palynostratigraphische Diskussionsbeiträge herzlich gedankt. 5 Schriftenverzeichnis BECKER, L. (1975): Das Vahlhäuser Senkungsfeld, eine mittelpleistozäne Subrosionssenke im Meinberger Graben (östlich Detmold). - N. J b . Geol. Paläont., Abh., 1 5 0 : 373 - 3 8 8 , 3 Abb., 3 Tab.; Stuttgart. BENDA, L.; GAKRTNER, H . R . VON; HERRMANN, R . ; LÜTTIG, G.; STREIF, H.; WUNDERLICH. H. G. ( 1 9 6 8 ) :

Aus den gewonnenen Erkenntnissen läßt sich fol gern, daß 1. die Subrosion in Ostwestfalen spätestens zu Beginn des Oligozäns einsetzte und das gesamte jüngere Tertiär und das Quartär hindurch andau erte, allerdings mit unterschiedlicher Intensität.

Känozoische

Sedimente in tektonischen Fallen und Subrosions senken in Süd-Niedersachsen. - Z. dt. Geol. Ges., 1 1 7 : 713 - 726, 1 Abb., 1 Tab.; Hannover. BENNET, K. D. (1994): PSIMPOLL version 2.23: a C pro gram for analysing pollen data and plotting pollen diagrams. - Newsl. INQUA Working Group Data Handling Methods, 1 1 : 1-3; Oxford. CASPERS, G ; JORDAN, H.; MERKT, J . ; MEYER, K.-D.; MÜLLER,

2. in den Subrosionssenken die AbschwemmMassen fast ausschließlich im limnisch-fluviatilen Milieu sedimentiert wurden. Nur selten kam es zum Aufwuchs von Niedermooren während Ru hepausen der Absenkung. Daher schwankt der Anteil organischen Materials in den Sedimenten innerhalb weiter Grenzen, wodurch die pollen analytische Altersbestimmung allzuoft stark ein geschränkt wird.

H ; STREIF, H. ( 1 9 9 5 ) : Niedersachsen. - In: BENDA, L.

[Hrsg.l: Das Quartär Deutschlands: 23 - 58, 9 Abb., 1 Tab.; Berlin, Stuttgart (Borntraeger). - [Internat. Kongr. Quart.-Vereinig. <4., 1995, Berlin>l. DEUTLOFF, O. (1995a): Forschiingsbohrung Kurpark Vlotho 1993. - In: Geowissenschaftliche Gemein schaftsaufgaben. Tätigkeitsbericht 1993/94: 8 9 - 9 1 , 1 Abb., 1 Tab.; Hannover (Niedersächsisches Lan desamt Bodenforschung). — (1995b), mit Beitr. von DUBBER, H.-J.; JÄGER, B.; M I

3. das pleistozäne Subrosionsgeschehen seinen Höhepunkt während des Cromer-Komplexes er reichte. 4. entgegen einer früher verbreiteten Meinung die Stibrosionsprozesse auch während der pleistozänen Kaltzeiten andauerten, wie das Beispiel der Bohrung Steinbeck 1976 für die Saale-Zeit b e

CHEL, G ; VIKTH-REDEMANN, A.: Erläuterungen zu Blatt

3818 Herford. - Geol. Kt. Nordrh.-Westf. 1:25 000, Erl., 3 8 1 8 , 2. Aufl: 182 S., 13 Abb., 17 Tab., 2 T a f : Krefeld. —

KUHN-VELTEN, H ; MICHEL, G. SKUPIN, K . (1982): Er ;

läuterungen zu Blatt C 3918 Minden. - Geol. Kt. Nordrh.-Westf. 1:100 000, Erl., C 3 9 1 8 : 8 0 5., 17 Abb., 2 Tab.; Krefeld.

100

—

OTFRIFD DEUTLOFF & RÜDIGER STRITZKE

KÜHN-VELTEN, H . ; MICHEL, G . ( 1 9 8 6 ) : Erläuterungen

zu Blatt C 3914 Bielefeld. - Geol. Kt. Nordrh.-Westf. 1:100 000, Erl., C 3 9 1 4 : 104 S., 19 Abb., 2 Tab.; Kre feld. DUPHORN, K. (1986): Das subrosive Sicherheitsrisiko bei der geplanten Endlagening von radioaktiven Abfäl len im Salzstock Gorleben aus quartärgeologischer Sicht. - Z. dt. geol. Ges., 1 3 7 : 105-120, 5 Abb.; Han nover. EISSMANN, L. (1994): Grundzüge der Quartärgeologie Mitteldeutschlands (Sachsen, Sachsen-Anhalt, Süd brandenburg, Thüringen). - Altenburger naturwiss. Forsch., 7: 55 - 135, 35 Abb., 5 Tab., 12 T a f ; Alten burg.

HERRMANN, R. (1968): Auslaugung durch aufsteigende Mineralwässer als Ursache von Erdfällen b e i Bad Pyrmont. - Geol. J b . , 8 7 : 265 - 284, 8 Abb., 1 Taf.; Hannover. — (1972): Über Erdfälle äußerst tiefen Ursprungs (Die „Wolkenbriiche" b e i Trendelburg und die „Meere" bei B a d Pyrmont). - Notizbl. hess. L.-Amt Boden forsch., 1 0 0 : 177 - 193, 5 Abb., 1 T a f ; Wiesbaden. HOMANN, M.; LEPPER, J . (1994): Das Cromer-Profil von Sohlingen (Süd-Niedersachsen). - Geol. J b . , A, 1 3 4 : 211 - 228, 5 Abb., 1 Tab.; Hannover. JORDAN, H ; SCHWARTAU, W. (1993): Das Lößprofil von

Ahlshausen und weitere tiefe Quartäraufschlüsse entlang der Bundesbahn-Neubaustrecke b e i Nort FAEGRI, K ; IVERSEN, J . ( 1 9 9 3 ) : Bestimmungsschlüssel für heim, Südniedersachsen. - Eiszeitalter u. Gegen die nordwesteuropäische Pollenflora. - 8 5 S., 453 wart, 4 3 : HO - 122, 9 Abb., 3 Tab.; Hannover. Abb.; Jena. KALTWANG, J . (1992): Die pleistozäne Vereisungsgrenze FARRENSCHON, J . (1986), mit Beitr. von DAHM-AHRENS, H ; im südlichen Niedersachsen und im östlichen West MICHEL, G . , VOGLER, H . : Erläuterungen zu Blatt 4 0 1 9 falen. - Mitt. Geol. Inst. Univ. Hannover, 3 3 : l ö l S., Detmold.- Geol. Kt. Nordrh.-Westf. 1: 25 000, Erl., 7 Abb., 38 Tab., 4 9 Kt.; Hannover. 4 0 1 9 . 2. Aufl.: 172 S., 13 Abb., 15 Tab., 3 Taf.; Kre KLOSTF.RMANN, J . (1995): Nordrhein-Westfalen. - In: feld. BENDA L. [Hrsg.]: Das Quartär Deutschlands: 59 - 94, — (1995a): Loam pit „Bergmann" in Blomberg-Hohe6 Abb., 8 Tab.; Berlin, Stuttgart (Borntraeger).- [In dömsen. - In: SCHIRMER, W . [Hrsg.]: Quaternary field ternat. Kongr. Quart.- Vereinig. <4., 1995, Berlin>], trips in Central Europe. 1 ; Regional field trips 10: KNAUFF, W. (1978):, mit Beitr. von DEUTLOFF, O.; JÄGER, Central Upland Margin Traverse, Stop 2 6 : 586 - 587, B.; MICHEL, G.; WILL, K.-H.: Erläuterungen zu Blatt 1 Abb.; München (Pfeil-Verl.). 3918 Bad Salzuflen.- Geol. Kt. Nordrh.-Westf. — (1995b), mit Beitr. von HOFFMANN, M . ; MICHEL, G ; 1:25 000, E r l , 3 9 1 8 , 2. Aufl.: 143 S., 17 Abb., 18 WARSTAT, M.: Erläuteningen zu Blatt 4 0 2 0 Blom Tab., 5 Taf. Krefeld. berg.- Geol. Kt. Nordrh.-Westf. 1: 25 000, Erl, 4 0 2 0 , KNOTH, W. (1995): Sachsen-Anhalt. - In: BENDA, L. 2. Aufl.: 155 S., 9 Abb., 13 Tab., 1 Taf.; Krefeld. [Hrsg.]: Das Quartär Deutschlands: 148 - 170, 5 — ( 1 9 9 8 ) , mit Beitr. von BETZER, H.-J.; JÄGER, B . ; MICHEL, Abb., 4 Tab.; Berlin, Stuttgart (Borntraeger).- [Inter G . : Erläuteningen zu Blatt 3919 Lemgo.- Geol. Kt. nat. Kongr. Quart.- Vereinig. <4., 1995, Berlin>]. Nordrh.-Westf. 1 : 25 000, Erl., 3 9 1 9 , 2. Aufl.: 150 S., KULLE, S. (1985): Drenthestadiale (pleistozäne) Stau 8 Abb., 10 Tab., 1 T a f ; Krefeld. beckensedimente und ihr Lagerungsverband in — (1998): Ursachen und Folgen großräumiger Hohl zwei Aufschlüssen im Wesertal zwischen Rinteln raumbildungen durch Salinarkarst und Salzabwan und Hameln. - Dipl.-Arb. Univ. Hannover: 8 2 S., 18 derung im tiefen Untergmnd des Lippischen Berg Abb., 8 Tab., 4 Taf., 3 AnL; Hannover. - [Unveröff] landes. - Lippische Mitt. Gesch. u. Landeskde., 6 7 : LOHSE, D. (1988): Quartärgeologische Auswertung von 283-308, 7 Abb., 3 Tab.; Detmold. Flachbohrungen im Raum Bad Oeynhausen - Vlo FREUND, H . (1994): Pollenanalytische Untersuchungen tho, mit einer Kartierung am Westhang des Buhn. zur Vegetations- und Siedlungsentwicklung im Dipl.-Arb. u. -Kart. Univ. Hannover: 5 8 S., 11 Abb., westlichen Weserbergland. - Abh. Westf. Mus. Na 3 Tab., 30 Prof. im Anh., 2 Prof. u. 2 Kt. in AnL; Han turkde., 5 6 : 3-103, 35 Abb., 6 Tab.; Münster. nover. - [Unveröff] FROMM, K. (1994): Paläomagnetische Bestimmungen an LÜTTIG, G. (19Ö9): Abnorme Quartärprofile im nord Quartärsedimenten in Nordwest-Deutschland. westdeutschen Bergland. - Geol. J b . , 8 8 : 13 - 34, 5 Geol. Jb., A, 1 3 4 : 229 - 257, 13 Abb., 1 Tab.; Han Abb., 2 Tab.; Hannover. nover. MANIA, D. (1967): Das Jungquartär aus dem ehemaligen GEOLOGISCHES LANDESAMT NORDRHEIN-WESTFA Ascherslebener S e e im Nordharzvorland. - Peter LEN [Hrsg.] (1986): Tätigkeitsbericht 1984 bis 1985.manns geogr. Mitt., 1 1 1 : 257 - 273, 11 Abb., 4 Tab., 86 S., 71 Abb., 12 Tab.; Krefeld. 5 Taf.; Gotha, Leipzig. HAHNE, J . ; MENGELING, H ; MERKT, J . ; GRAMANN, F. (1994): ;

MANTHEY, S. (1997): Quartärgeologische Kartierung Die Hunteburg-Wannzeit („Cromer-Komplex") und westlich von Detmold zwischen Werre und Teuto Ablagemngen der Elster-, Saale- und Weichsel-Kalt burger Wald. - Dipl.-Kart. Univ. Münster: VII+62 S., zeit in der Forschungsbohning „Hunteburg G E 58" 20 Abb., 4 Tab., 4 AnL, Anh.; Münster. - [Unveröff] bei Osnabrück. - Geol. J b . , A, 1 3 4 : 117 - 165, 21 MENKE, B . (1975): Vegetationsgeschichte und FlorenAbb., 4 Tab.; Hannover. stratigraphie Nordwestdeutschlands im Pliozän und HENKE, J . - H . (1990): Die Niederterrassenablagerungen Frühquartär. Mit einem Beitrag zur Biostratigraphie der Werre in der Flur „Blutwiese", Löhne-Gohfeld. des Weichselfrühglazials. - Geol. Jb., A, 2 6 : 3 - 151, Ber. naturwiss. Ver. Bielefeld, 3 1 : 71 - 83, 4 Abb., 1 9 Abb., 3 Tab., 8 T a f ; Hannover. Tab.; Bielefeld.

Pleistozän-Geologie und Palynostratigraphie in Subrosionssenken Ostwestfalens — TYNNI, R. (1984): Das Eeminterglazial und das Weichselfrühglazial v o n Rederstall/Dithmarschen und ihre Bedeutung für die mitteleuropäische Jungpleistozän-Gliedemng. - Geol. J b . , A 7 6 : 3-120, 18 Abb., 7 Tab., 9 Taf.; Hannover. MESTWERDT, A. (1951): Zur Entstehung des Hücker Moo res. - Festschr. z. 800-Jahrfeier der Gemeinden Hücker - Aschen, Kreis Herford, 1951: 7 S.; Herford. MEYER, K.-D.; MEYER, K.-J. (1992): Das Eem-Interglazial von Buer bei Melle/Osnabrück. - Osnabrücker na turwiss. Mitt., 1 8 : 81 - 90, 5 Abb., 1 Tab.; Osna brück. M O O R E , P. D . W E B B , J . A. COLLINSON, M. E. ( 1 9 9 1 ) : Pollen ;

Analysis. - 216 S.; Oxford. MÜLLER, H. (1974): Pollenanalytische Untersuchungen und Jahresschichtenzählungen an der holsteinzeit lichen Kieselgur von Munster-Breloh. - Geol. J b . , A 2 1 : 107 - 140, 10 Abb., 2 Tab.; Hannover. NAUMANN, E. (1922): Erläuteningen zu Blatt Vlotho. Geol. Kt. Preußen u. benachb. B.-Staaten 1 : 25 000, Erl, 3 8 1 9 : 54 S., 1 Abb.; Berlin. NIEDERSÄCHSISCHES LANDESAMT FÜR BODENFOR SCHUNG (1995): Quartärgeologische Übersichts karte von Niedersachsen und Bremen 1 : 500 000.B e a r b . HINZE C ; HÖFLE, H.-C; JORDAN, H ; MENGELING, H.; MEYER, K.-D. (Redaktion), R O H D E , P.; STREIF,

H.; Hannover. REHAGEN, H.-W. ( 1 9 8 0 ) : Pollenanalytische Untersu chungsergebnisse aus dem Pleistozän in Ostwestfa len- Lippe. - Westf. geogr. Stud., 3 6 : 57 - 64, 2 Tab.; Münster/Westf. [Tagung Arb.-Gem. Nordwestdeut scher Geologen < 4 6 . , 5.-S.Juni 1979, Münster>]. RÖHM, H. (1985): Bau und Zusammensetzung Saale-Eis zeitlicher Sedimentkörper im Raum Hausberge Veltheim/Weser. - Dipl.-Arb. u. -Kart. Univ. Hanno ver: 107 S., 53 Abb., 7 AnL; Hannover. - [Unveröff] ROHDE, P. (1994): W e s e r und Leine am Berglandrand zur Ober- und Mittelterrassen-Zeit. - Eiszeitalter u. Gegenwart, 4 4 : 106-113, 2 Abb.; Hannover.

101

SCHNEIDER, H. (1975): Subrosionssenken im nordwestfä lischen Bergland. - Münstersche Forsch. Geol. Paläont., 3 5 : 71 - 88, 5 T a f ; Münster/Westf. SCHÜTRUMPF, R. (1980): Das Interglazial im Werre-Profil bei Nienhagen (Detmold). - Westf. geogr. Stud., 3 6 : 65 - 70, 5 Abb.; Münster/Westf. [Tagung Arb.-Gem. Nordwestdeutscher Geologen < 4 6 . , 5.-8.Juni 1979, Münster>]. SERAPHIM, E. T H . (1972): W e g e und Halte des saalezeitli chen Inlandeises zwischen Osning und Weser. Geol. Jb., A, 3 : 85 S., 14 Abb., 6 Tab.; Hannover. SKUPIN, K ; SPEETZEN, E.; ZANDSTRA, J . G. ( 1 9 9 3 ) : Die Eis

zeit in Nordwestdeutschland: Zur Vereisungsgeschichte der Westfälischen Bucht und anschließen der Gebiete. - 143 S., 4 9 Abb., 24 Tab., 2 T a f , 2 Kt.; Krefeld (Geol. L.-Amt Nordrh.-Westf). STEPHAN, H.-J.; MENKE, B . (1994): Das Pleistozän in Schleswig-Holstein. - GLA SH, 3 : 19-62, 8 Abb., 33 Tab.; Kiel (Geol. L.-Amt). WEBER, H. (1952): Pliozän und Auslaugung im Gebiet der oberen Werra. - Geologica, 8 : 136 S., 17 Abb., 4 Fototaf.; Berlin. WELLMANN, P. (1990): Aufbau und Genese des Saale-eis zeitlichen Sedimentkörpers von KrankenhagenMöllenbeck. - Dipl.-Arb. u. -Kart. Univ. Hannover: 84 S., 45 Abb., 1 Tab., 13 AnL; Hannover. - [Unver öff.] ZAGWIJN, W. H. (1957): Vegetation, climate and timecorrelations in the early Pleistocene o f Europe. Geol. en Mijnb., N. S., 1 9 : 233 - 244, 4 Abb., 2 Tab.; 's-Gravenhage. — (1985): An outline o f the Quaternary stratigraphy of the Netherlands. - Geol. en Mijnb., 6 4 : 17 - 24, 5 Abb.; Dordrecht. ZUBRÄGEL, A. (1991): Paläomagnetische Untersuchun gen an Sedimenten einer Subrosionssenke im Sal zetal. - Dipl.-Arb. Univ. Münster: 77 S., 41 Abb., 4 S. AnL; Münster. - [Unveröff.]

Manuskript eingegangen am 19. April 1999

Eiszeitalter

Gegenwart

102 - 123 12 Abb., 1 T a b .

Hannover

1999

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern ) 1

K N U T KAISER, P I M DE KLERK & T H O M A S T E R B E R G E R * ) - elk, giant deer, Bölling, Alleröd, palynostratigraphy, sedimentation, Vorpommern, Northeastern Germany Inhalt 1 Einführung 2 Ältere stratigraphische Beobachtungen 3 Geologisch-bodenkundliche Verhältnisse 4 Vegetationsrekonstruktion 5 Radiokarbondaten 6 Archäologische Ergebnisse 7 Megaloceros giganteus Mitteleuropa

im Spätglazial des nördlichen

8 Zusammenfassende Diskussion 9 Schriftenverzeichnis K u r z f a s s u n g : Vorgestellt werden Neuuntersuchungen an einem 1899 beim Sandabbau entdeckten spätglazia len Fundplatz im Kr. Nordvorpommern. Die z. T . Bear beitungsspuren aufweisenden Knochenartefakte stam men zum gröfsten Teil v o m Elch, je einmal sind Riesen hirsch und Pferd vertreten. Lithische Artefakte sind nicht überliefert. Der in das frühe Alleröd datierende Elchjägerplatz Endingen VI repräsentiert den ältesten absolut datierten Nachweis einer menschlichen Besied lung in Nordostdeutschland. Die Fundschicht selbst ist offenbar vollständig zerstört worden. Unmittelbar b e nachbarte Profile weisen eine Abfolge basaler Geschie bemergel, fluvialer Sand des Pleniglazials, spätglaziale Silikatmudde und fluvialer Sand der Jüngeren Dryas auf. Ein Pollendiagramm aus der Silikatmudde zeigt eine Palynostratigraphie v o m „Bölling" (neu: „Hippophae-Phase") bis zum mittleren Alleröd. Die Sediment bildung und die Vegetationsentwicklung am Fundplatz werden erläutert sowie spätglaziale Nachweise des Riesenhirsches im nördlichen Mitteleuropa diskutiert. [The "giant deer-site" o f E n d i n g e n : g e o a r c h a e o l o g i c a l investigations a t a Lateglacial site i n Vor pommern (Northeastern Germany)] A b s t r a c t : This text introduces recent investigations of a Lateglacial archaeological site in the district Nordvort) Herrn Prof. Dr. Wolfgang Janke/Greifswald zum 65. Geburtstag gewidmet. *) Anschrift der Verfasser: Dipl.-Geogr. K . KAISER, DipLGeogr. P. DK KLERK, Universität Griefswald, Geographi sches Institut, Friedrich-Ludwig-Jahn-Straße 16, D-17487 Greifswald, Dr. Th. TERBERGER, Universität Greifswald, Historisches Institut, Lehrstuhl für Ur- und Frühgeschich te, Hans-Fallada-Straße 1, D-17489 Greifswald

pommern (NE Germany), which was discovered in 1899 in a sandpit. T h e bones, which partly s h o w traces of human use, originate mainly from elk; single finds belong to giant deer and horse. Stone artefacts have not been found. This elk-hunter-camp Endingen VI, which is dated in the early Alleröd, represents the oldest known absolutely dated human settlement in NE Ger many. T h e findlayer itself probably has b e e n complete ly destroyed. Neighbouring profiles show a succession of basal till, Pleniglacial fluvial sands, Lateglacial muds and fluvial sands of the Younger Dryas. A Pollendiagram from the muds shows a palynostratigraphy ranging from the "Bölling" (new: "Hippophae-phase") up to the middle Alleröd. Sedimentation and vegetational development o f the site are discussed, as well as Lateglacial evidence o f giant deer in northern CentralEurope. 1 Eirifiihrung In einem Grundmoränenbecken westlich von Stralsund unweit des Gutes Endingen, Kr. Nord vorpommern, kamen 1899 beim Sandabbau teil weise bearbeitete Faunenreste zum Vorschein (Abb. 1, 2). Nach einer knappen Vorlage des Ma terials durch D E E C K E (1900 a, b) und ersten geowissenschaftlichen Arbeiten durch G R O S S (1938, 1954) mit dem Ergebnis einer Datierung des En dinger Materials vor die spätweichselzeitliche „Vegalster Staffel" wurde durch W O L D S T E D T ( 1 9 5 5 ) ein „Interglazial von Endingen" postuliert. Das Material und die Fundstelle gerieten danach aber weitgehend in Vergessenheit und so fehlte bis lang eine verläßliche Bearbeitung des geowissenschaftlich interessanten Fundplatzes. Aus archäo logischer Perspektive erhält dieser seine über regionale Bedeutung durch die Seltenheit absolut datierbarer archäologischer Inventare aus dem Spätglazial. Im Rahmen eines Projektes innerhalb des DFG-Schwerpunktprogrammes „Wandel der Geobiosphäre während der letzten 15.000 Jahre" (vgl. B I L L W I T Z et al. 1998) konnte der Fundplatz in den vergangenen Jahren umfassend neu unter sucht werden. Die Arbeiten galten einer archäo logischen und archäozoologischen Neubearbei-

Die ..Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

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H Endmoräne I - •• ^ Grundmoräne t'-vXj Sanderund Sand ohne Faziesangabe Ii;;;] Beckensand \"J] Meeressande, z.T. verdünt

j Mudde, sandüberlagert ] Mudde, torfüberlagert ITTTTlTorf rtuvi und fluvial-limnischer Sand [vly.'j fluvialer v.a. der Jüngeren Dryas

! , ij glazifluviale und -limnische Ablagerungen LVAI (Kames) glazilimnische Ablagerungen Geschiebemergel und -lehm mit Decksand» (Grundmoräne) Pollendiagramm HBG

Abb. 1: A = L a g e d e s Fundplatzes E n d i n g e n VI, B = Q u a r t ä r g e o l o g i e im n ö r d l i c h e n V o r p o m m e r n ( Q u e l l e : G e o l o g i s c h e Karte v o n M e c k l e n b u r g - V o r p o m m e r n 1 : 5 0 0 0 0 0 , S c h w e r i n 1 9 9 4 , v e r ä n d e r t ) , C v e r e i n f a c h t e g e o l o g i s c h e Kartierung d e s E n d i n g e r B r u c h s u n d seiner U m g e b u n g . Fig. 1: A = location of site Endingen VI, B = Quaternary geology in northern Vorpommern, C = simplified geological map of the area around the site.

104

KNUT KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

A b b . 2 : F u n d p l a t z E n d i n g e n VI mit B o h r u n g e n , , S o n d a g e n , S c h n i t t s p u r e n u n d s p 채 t g l a z i a l e n arealen. Fig. 2: Fundplatz Endingen VI with corings, exploration pits, sections and Lateglacial mud-areas.

Mudde-

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

tung sowie radiometrischen Datierungen der Alt funde, der Lokalisierung der Fundschicht und Un tersuchungen zur Stratigraphie der Fundstelle. Nach Vorlage der archäologischen Ergebnisse durch T E R B E R G E R (1996a) und S T R E E T (1996) stehen im folgenden die geowissenschaftlichen Aspekte im Vordergrund. 2 Ältere stratigraphische Beobachtungen

Ein durch D E E C K E (1900a: 2 0 aufgenommenes Profil bestand aus einem hangenden, z. T . kiesi gen Sand mit Geschiebeblöcken und einem lie genden „nicht durchsunkenen, aber ziemlich mächtigen... Torfschlick und schwärzlich blauen Ton" (Abb. 3). Die Riesenhirschreste, die Kno chen von Hecht und Ente sowie die botanischen Reste stammen aus dem „Torfschlick", die Elch reste sollen aus den hangenden Sanden stammen. Nach einem modernen Verständnis des Wortes „Torfschlick" könnte es sich bei diesem Sediment um eine Gyttja bzw. eine Mudde im Sinne eines Flachwasserabsatzes handeln. Für die Datierung des Profils und der Funde nutz te D E E C K E (1900a: 3) geologische Argumente und deutete den hangenden Kiessand als Produkt „der Thätigkeit von Gletscherbächen": Die Bildungen müssten demnach an der Grenze von Diluvium und Alluvium stehen, also altalluvial sein." Unter Berücksichtigung der damaligen Nachweise des Riesenhirsches wird auch ein, wenngleich nach D E E C K E S eigenen Worten kaum glaubhaftes „interglaciales" Alter diskutiert ( D E E C K E 1900 a: 9). Durch G R O S S (1938) wurde ein Profil mit der Ab folge liegender toniger Sand, Dy-Tongyttja und hangender blockführender Kies auf der Ostseite im nördlichen Teil der Sandgrube untersucht. Nach T R A U T Z S C H (1958) ging ein offenbar vorhan dener umfangreicher Untersuchungsbericht von G R O S S inklusive Pollenprofil durch Kriegseinwir kungen verloren. Faßt man die Angaben von G R O S S (1938, 1954, 1958) zusammen, werden für die Endinger Riesenhirschfundstelle folgende Aussagen getroffen: Das untersuchte Dy-Tongyttjavorkommen im Nordosten der Sandgrube ist Bestandteil eines größeren spätglazialen Gewäs sers, wobei die eigentliche Faunen-Fundstelle von 1899 jedoch im Süden der Grube vermutet wird. Die Mudde der Fundschicht wird zunächst in die Ältere Dryas/den Übergang zum Alleröd, später hingegen in die Älteste Dryas datiert. Das Hangende wird, der späteren Datierung folgend, als grober Vorschüttsand der Velgaster Staffel an gesprochen. Dieser Interpretation der Endinger Stratigraphie folgt auch W O L D S T E D T (1955: 223). ) 2

105

Durch T R A U T Z S C H (1958: 34, Abb. 12) wurde im Südbereich der Sandgrube ein etwa 40 x 30 cm großes, von kiesigen Sanden überlagertes und von Geschiebemergel unterlagertes Vorkommen einer wenige Dezimeter mächtigen „graugrünen stark sandigen und kalkhaltigen Gyttja" erbohrt. Das Gyttja-Vorkommen wurde chronologisch „an den Beginn des Gotiglazials in die waldlose Peri ode des Spätglazials" gestellt und die hangenden Kiessande allgemein der „subarktischen Periode" des Spätglazials zugewiesen. 3 Geologisch-bodenkundliche

Verhältnisse

Im Bereich der Fundstelle wurden 62 Peilstangenund Rammkernbohrungen sowie 23 Sondagen niedergebracht (Abb. 4). Die Aufnahme der Profi le, die bodenkundliche Terminologie und die Vorschriften für Laboranalysen folgen der AG BODEN (1994) und SCHI.ICHTING et al. (1995). Alle %-Angaben der Bodenanalysen beziehen sich auf Gewichtsprozent (Abb. 5). Unter einer z. T . mehrere Meter mächtigen, zu meist kiesig-sandigen Deckschicht zeichnen sich, im Gegensatz zu G R O S S (1938) und T R A U T S C H (1958), zwei getrennte Areale spätglazialer Silikatmudden ab. Teilweise formt die Deckschicht einen stark vom Sandabbau veränderten Flachhü gel: eine jüngere, schwach ausgeprägte Vollform folgt einer älteren Hohlform (Abb. 4, mittlerer Schnitt). Während das nördliche Muddevorkommen von ca. 22 x 19 m durch die Vielzahl von Bohrungen und Sondagen exakt abgrenzbar ist, muß die südliche und westliche Ausdehnung des südlichen Vorkommens offen bleiben. Hier kann aber im Bereich der Sandgrube von einer ehema ligen Ufersituation ausgegangen werden. Für den Fundplatz VI ergibt sich nach den neuen Untersu chungen folgende Lithostratigraphie: Über Ge schiebemergel (Einheit 1) folgen pleniglaziale flu viale Sande (Einheit 2), daran schließen sich spät glaziale Stillgewässerablageningen an (Einheit 3), den Abschluß bilden spätglaziale, sandig-kiesige bzw. sandige Deckschichten fluvialer Genese (Einheit 4). 2

) „Interglazial v o n E n d i n g e n . Im Wald von Endingen (Kreis Franzburg-Barth) liegt eine Dytongyttja unter geschichteten groben Sanden und Kiesen mit kopfgroßen Geschieben. Diese Gyttja ist nach der pollenanalytischen Untersuchung von GROSS (unveröf fentlicht) in einer baumlosen Tundrenzeit abgelagert worden. In ihr wurden Reste von Riesenhirsch (angeb lich bearbeitet) und Elch gefunden. Das Hangende die ser Gyttja wird wahrscheinlich von Vorschüttsanden der Velgaster Staffel gebildet." (WOLDSTEDT 1955: 223)

106

K n u t K a i s e r , Pim d e K l e r k & T h o m a s T e r b e r g e r

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A b b . 3: Stratigraphie d e s F u n d p l a t z e s E n d i n g e n VI n a c h v e r s c h i e d e n e n A u t o r e n . Fig. 3: Stratigraphy o f site Endingen VI after various authors.

107

Die ..Riesenhirschfundstelle'' von Endingen: genossenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

Einheit 1 Geschiebemergel w 1

IT)

Der sehr schlecht sortierte Geschiebemergel besteht aus stark lehmigem Sand bis mittelsandigem Lehm und weist einen Carbonatgehalt von 7 - 1 3 % auf. Räumlich könnte der sehr sandige Geschiebemergel der Grundmoräne des jüngsten Weichselvorstoßes in Nordostdeutsch land, dem „Mecklenbur ger Vorstoß" (= „W3", vgl. RÜHBERG et al. 1995), ent

sprechen. Auch in aktuel len Kartenveröffentli chungen (GEOLOGI SCHES LANDESAMT M-V 1995) wird das oberste Geschiebemergelstock werk in der Umgebung des Endinger Bmchs als „W3" ausgewiesen. Zur Überprüfung dieser stratigraphischen Einstufung wurden an den Profilen VI/S4 ( C a C 0 = 13 %, un verwittert) und VI/S 23 (CaCo3 = 7 %, evtl. ange wittert) Kleingeschiebe zählungen nach TGL 25232 (1971) durchge führt. Mit Geschiebesum men von 836 bzw. 551 Stück pro 5 kg (entspricht 127 bzw. 110 G/kg) ist der deutlich zu hohe Ge schiebebestand nicht oder nur mit Vorbehalt in terpretierbar. Im Auswer tedreieck ergibt sich eine Zuordnung als saalezeitli cher Geschiebemergel. Absolut uncharakteri stisch verhält sich bei den Endinger Proben der Quotient aus Nordischem Kristallin und Paläozoi schen Kalksteinen mit Werten von 4,4 bzw. 11,2 gebenüber < 1,0 in 75 % aller untersuchten „W3"3

Abb. 4: Geologische Schnitte am Fundplatz Endingen VI. Fig. 4: Geological sections at site Endingen VI.

108

K N I T KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

Sediment

Chronologie

Pedologie

GVr

Korngrößen 0

100

CaC03

20 % V I / S 1

Dill 14C-Daten (BP):

100

150

200

250

a =

r -7]

Gley

1 00

12335± 230

11950± 70

d =

l |:

11 6 8 5 + 2 0 0

b =

0 J

13750± 510

11 8 4 0 ± 4 1 0

11 5 8 0 ± 7 0

20 % I L_ V I / S 4

100

14C-Daten (BP):

150

200

250

100

a =

12360± 245

b =

9700± 200

Anmoorgley 0

10 %

V I / S 2 3

archäol. a

Datum:

Frühmesolithikum

150

200

Gley

Sediment ["•kiesiger

Sand,

QlTJSand, fluvial M M

fluvial

& limnisch

Silikatmudde,

Silikat-

Organomudde I

I Geschiebemergel

fSmSgSG

Pedologie

Chronologie

B/A

Dill

LZJ A h H O Go

Alleröd

I—iGro

Dil

Dryas-Il

•

F-Go, F-Gr

I—I G r

Abb.

5: S e d i m e n t o l o g i e ,

Pedologie

und

Boreal/Atlantikum Dryas-Ill

Chronologie

der

Hippophae-Phase Pleniglazial

Profile V I / S l ,

VI/S4 und

VI/S23 ( G V r =

r e d u z i e r t e r G l ü h v e r l u s t = A b z u g v o n 0 , 1 % d e s G V j e 1% T o n ) . Fig. 5: Sedimentology, pedology and c h r o n o l o g y o f profiles V I / S l , VI/DS4 and V I / S 2 3 (GVr = reduced loss o n ignition).

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

Proben (vgl. R Ü H B E R G 1987). Auch weitere Quoti enten weisen deutliche Abweichungen auf. Die Proben lassen sich daher keinem definierten G e schiebemergel zuordnen; wahrscheinlich liegt ein Problem der Till-Ausprägung vor (lokale Auf nahme fluvialen Materials?). Einheit

2 - glazifluviale

Sande

In 10 - 70 c m Mächtigkeit werden die spätglazia len Stillwasserablagerungen von geschichteten, mittel bis sehr schlecht sortierten, z. T. kies- und kalkhaltigen Sanden verschiedener Korngröße (lehmiger Sand bis Grobsand) unterlagert. Teil weise kommen, wie z. B . in VT/S4, Steine und Blöcke vor. Fehlende organische Substanz, feh lende Fossilien und die stratigraphische Position verweisen auf ein pleniglaziales Alter der Sande.

ten Mudden in V I / S l und VI/S4 ist auf unter schiedliche Sedimentationsbedingungen zurück zuführen (Wassertiefe und -bewegung, Makrophytenbesatz, Umgebungseinfluß). Eine topographisch denkbare ehemalige Verbin dung beider Muddearealc ist möglicherweise der fluvialen Erosion in der Jüngeren Dryas zum Op fer gefallen (vgl. Abb. 4, oberer Schnitt). Als 1899 fundlieferndes Sediment kommt nach lithologischen und chronologischen Gesichtspunkten das nördliche Muddevorkommen (Organo-Silikat mudde in V I / S l ) in Betracht. Die Schichtung, der torfige Habitus sowie die Datierung der jüngsten Teile der Mudde und eines Riesenhirschrestes in das Alleröd (s. u.) ergeben eine offensichtliche Übereinstimmung mit dem „bänderthonartigen Torfschlick" D E E C K E S (1900a: 2f). Einheit 4 - fluviale

Einheit 3 - Stillgewässerablagerungen Es konnten zwei Typen spätglazialer Mudden festgestellt werden. Im nördlichen Teil der Fund stelle (vgl. Abb. 2) eine ca. 35 cm mächtige fein geschichtete dunkelbraune Organo-Silikatmudde (Profil W S 1 : Schluff = 71 - 72 %, GV = 7 - 25 %, CaCü3 = 0), im südlichen Teil eine ca. 25 cm mächtige, dunkelgraue Silikatmudde (Profil W S 4 : Schluff = 57 - 59 %, GV = 2 - 4 %, C a C o = 9 - 10 % ) . Ein weiteres sandig-schluffiges limnisches Sediment unter der Organo-Silikatmudde in Profil V I / S l ist pollenfossilfrei und datiert in den Zeitraum vor die Älteste Dryas. Diatomeenpräpa rate aus den Mudden zeigen in V l / S l Kleinstschill und Nadelreste sowie in V l / 2 3 stark korrodierte und zumeist unbestimmbare Diatomeenreste. Die wenigen bestimmbaren Diatomeen (Analyse: W. JANKE/Greifswald) lassen auf ein flaches und Pflanzenreiches Kleingewässer schließen in das silikatische Komponenten schwacher Ufer- und Oberflächenerosion eingetragen wurden. In bei den Muddearealen setzt die spätglaziale limnische Sedimentation in der Hippophae-Phase ein (vgl. Abschnitt 4). Die Mudden enden im Profil VI/S4 in der Älteren Dryas, im Profil VI/Sl dage gen erst im Alleröd. Das frühere Ende in VI/S4 dürfte auf eine fluviale Erosion der ehemals vor handenen Alleröd-Sedimente während der Jün geren Dryas zurückgehen: In VI/Sl schiebt sich zwischen die parallelgeschichtete Mudde des mittleren Alleröds und den hangenen Kiessand eine 6 c m schmale Lage aus verlagerter Mudde und belegt den fluvialen Abtrag des jüngeren Se dimentes. Die unterschiedliche lithologische Aus prägung der vertikal ca. 1 m voneinander entfern 3

109

Deckschichten

Die Deckschichten können nur indirekt, d. h. durch liegende allerödzeitliche Sedimente, in die Jüngere Dryas datiert werden. Flächig dominie ren schlecht bis sehr schlecht sortierte, geschich tete, kiesige Mittelsande (Abb. 5, Profile VI/Sl und VI/S4). Der Kiesanteil beträgt 7 - 51 %. Im B e reich von Profil V1/S23 sind auch schwach lehmi ge und tonige Sande an der Überdeckung liegen der Mudden beteiligt. Hier erbringt eine mesolithische Fundschicht (jüngeres Boreal/älteres Atlantikum) einen alt- bis mittelholozänen terminus ante quem der Überdeckung (Abb. 5). In den mehr oder weniger homogenen kiesigen Sanden finden sich regellos gestreut Steine und z. T. auch Blöcke (max. 40 x 25 cm); G R O S S (1938) beobach tete Blöcke von 70 x 35 cm. Für den Transport der Blöcke in den Randbereich des Endinger Bruchs kommt nur die direkte Wirkung von fließendem Wasser in Frage. Weder Hangprozesse noch Eis schollendrift stellen aufgrund der topographi schen Verhältnisse alternative Interpretationen dar. Fünf Schichtrichtungsmessungen in den kie sigen Sanden, eine höhere Anzahl konnte auf grund der Aufschlußsituation nicht erbracht wer den, zeigen eine Schüttungsrichtung nach Süd westen bis Westen (Einfallsrichtung 238 - 284°, Einfallswinkel 5 - 29°). Es ergibt sich eine Über einstimmung mit der rezenten Fließrichtung der ca. 1000 m entfernt gelegenen Barthe. Als kriti sche Erosionsgeschwindigkeit für einen ange nommenen Korndurchmesser von 50 cm kann aus

dem

HjULSTRöM-Diagramm (in T U C K E R

1985:

25) eine Fließgeschwindigkeit von ca. 5 - 9 m/s entnommen werden. Auch wenn es sich am Fundplatz VI wahrscheinlich um eine „Schlamm-

1 10

KNUT KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

S t r o m s e d i m e n t a t i o n " mit e i n e m e n t s p r e c h e n d g e ringeren Energieaufwand z u m Transport der B l ö c k e gehandelt hat, sind Fließgeschwindigkei t e n ä h n l i c h e r D i m e n s i o n in d e r B a r t h e u n d ihren N e b e n b ä c h e n nur unter kaltzeitlichen Bedingun g e n v o r s t e l l b a r . E r k l ä r b a r ist d e r T r a n s p o r t d e r Steine und Blöcke sowie der kiesigen Sande durch zwei, eventuell kombinierbare Hypothe sen: 1. Ereignishaft g e l a n g t e e i n e e n o r m h o h e W a s s e r m e n g e ( z . B . zur S c h n e e s c h m e l z e i m Frühjahr) während

der Jüngeren

Dryas

aufgrund

eines

frostversiegelten Untergrundes (Permafrost

oder

lange jährliche Bodengefrornis) z u m Abfluß u n d

a c e a e - T y p , w u r d e n a u s g e s c h l o s s e n , d a d i e auf grund (extra-)lokaler Überrepräsentation irre f ü h r e n d e i n e o f f e n e Landschaft s u g g e r i e r e n k ö n nen

(vgl. JANSSEN

1 9 6 6 , JANSSEN &

IJZERMANS-LUT-

GERHORST 1 9 7 3 ) . D a s V e r h ä l t n i s z w i s c h e n B a u m pollen ( A P ) u n d terrestrischen Kräuterpollen (NAP) zeigt d i e r e l a t i v e Offenheit d e r Landschaft, d i e S p a l t e „ S u m m e " gibt die H ö h e d e r P o l l e n s u m m e w i e d e r . J e d e P o l l e n k u r v e w i r d mit d e m tatsächlichen Prozentsatz (schwarz) sowie d e m fünffach ü b e r h ö h t e n W e r t ( o f f e n e K u r v e mit T i e fenlinie d e r a n a l y s i e r t e n P r o b e n ) w i e d e r g e g e b e n . Die P o l l e n t y p - N o m e n k l a t u r b e z i e h t s i c h a u f d i e morphologischen Beschreibungen v o n MOORE et al.

(1991)

(M) und

FAEGRI ( 1 9 9 3 )

(F).

Daneben

d a m i t in d a s B e c k e n .

w u r d e d e r Betula nana-Typ (*) m i t k l e i n e m V e s t i b u l u m v o m Betula pubescensMndtff.-Typ (*) 2 . Die W a s s e r m e n g e wurde durch eine plötzliche mit g r o ß e m b z w . n i c h t deutlich s i c h t b a r e m V e s t i natürliche B e c k e n e n t l e e r u n g o b e r h a l b d e s E n b u l u m getrennt. dinger Bruchs - im Sinne einer katastrophalen Ausflußvertiefung o d e r e i n e s „ D a m m b r u c h s " Die Pollenkurven sind stratigraphisch geordnet, bereitgestellt. D i e topographischen Vorausset u m d i e Vegetationssukzession klar hervortreten z u n g e n dafür w a r e n b a r t h e a u f w ä r t s aufgrund zu l a s s e n . A u f G r u n d v o n Ä n d e m n g e n in d e r P o l m e h r e r e r h ö h e r g e l e g e n e r B e c k e n g e g e b e n . Ins l e n z u s a m m e n s e t z u n g s i n d die D i a g r a m m e in v e r g e s a m t d e u t e t d i e S e d i m e n s t r u k t u r u n d -textur schiedene biostratigraphische Z o n e n gegliedert, d e r D e c k s c h i c h t e n a m F u n d p l a t z VI, w i e a u c h in die nur d e r Vereinfachung d e r D i a g r a m m b e a n d e r e n Profilen v o m R a n d d e s E n d i n g e r B r u c h s , schreibung dienen. Eine Korrelation beider Dia auf e i n fluviales M a x i m a l e r e i g n i s in d e r J ü n g e r e n g r a m m e mit d e n G l i e d e r u n g s s y s t e m e n MittelDryas. u n d W e s t e u r o p a s führt zu P r o b l e m e n , d a d i e s e nicht kompatibel sind (Bölling/Meiendorf-Pro b l e m ; vgl. B O C K et al.

4 Vegetationsrekonstruktion Methodische

Vorbemerkungen

N a c h JANSSEN ( 1 9 6 6 ) sind d i e Z u n a h m e d e r Entfer n u n g von einer Pollenquelle lokaler, extralokaler und regionaler Pollenniederschlag zu unterscheib e n . S o lassen sich Vegetationsmuster durch Ana lyse m e h r e r e r K e r n e m i t u n t e r s c h i e d l i c h e r D i stanz z u d e n P o l l e n q u e l l e n r e k o n s t r u i e r e n (vgl. J A N S S E N & B R A B E R 1 9 8 7 , D E K L E R K e t al. 1 9 9 7 ) .

1 9 8 5 . H O E K 1 9 9 7 , USINGER

1 9 8 5 ) . Aus d i e s e m G r u n d wird die K o r r e l a t i o n s t a belle durch e i n e n Entwurf zur stratigraphischen N e u g l i e d e r u n g d e s Spätglazials e r g ä n z t ( A b b . 8 ) . Im f o l g e n d e n w e r d e n n u r d i e E r g e b n i s s e z u F u n d p l a t z VI v o r g e s t e l l t . E i n e s p ä t e r e Studie w i r d ausführlicher die Entwicklung u n d räumliche Verbreitung d e r spätglazialen Vegetation im E n dinger Bruch behandeln.

Das

D i a g r a m m ..Fundplatz V I , S o n d i e m n g 1 ( V I / S l ) " spiegelt d e n lokalen u n d extralokalen Pollennie derschlag a n d e r Fundstelle wider ( A b b . 6 ) . D a s ca. 1 0 0 0 m entfernt g e w o n n e n e Diagramm „ H o h e r B i r k e n g r a b e n ( H B G ) " a u s d e m Zentralteil d e s E n d i n g e r B r u c h s reflektiert h i n g e g e n d e n r e gionalen Pollenniederschlag (Abb. 7 ) . Die Pollen p r o b e n w u r d e n mit H C l a u f g e a r b e i t e t , i n K O H ( 2 0 % ) g e k o c h t , gesiebt ( 1 2 0 p m ) s o w i e mit H F b e h a n d e l t u n d acetolisiert (vgl. FAEGRI & IVERSEN 1 9 8 9 ) . Die Diagramme b e z i e h e n sich a u f e i n e Pol l e n s u m m e v o n P o l l e n t y p e n t e r r e s t r i s c h e r Pflan zen (linke Diagrammhälfte). Pollentypen, die möglicherweise a u f Pflanzen v o n feuchten u n d nassen Standorten zurückgehen (rechte Dia g r a m m h ä l f t e ) , w i e z. B . d e r P o a c e a e - u n d C y p e r -

Ergebnisse In b e i d e n D i a g r a m m e n sind d e r Artemisia-, Helianthemumund Chenopodiaceae-Typ sowie die Uacczm'wm-Sammelgruppe die wichtigsten NAPVertreter. D a d i e d r e i l e t z t e n T y p e n i m D i a g r a m m H B G mit h ö h e r e n W e r t e n auftreten a l s in V I / S l , ist d a v o n a u s z u g e h e n , d a ß P r o d u z e n t e n v o n d i e sen Pollentypen regional im Endinger Bruch eine w i c h t i g e r e R o l l e g e s p i e l t h a b e n a l s lokal a m F u n d p l a t z VI. S p o r e n v o m Selaginella-Typ - ei n e m w e i t e r e n t y p i s c h e n Vertreter d e s S p ä t g l a z i a l s - sind d a g e g e n i m D i a g r a m m V I / S l m i t h ö h e r e n W e r t e n repräsentiert als in H B G , w a s a u f e i n e e x tralokale Anwesenheit v o n Produzenten dieses T y p s hinweist.

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

I 11

KNUT KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

(.iti|j x a i u n m a ) a j n a i

A b b . 7: P o l l e n d i a g r a m m Pollenkurven.

Hoher

Birkengraben

(HBG),

unterer Diagrammabschnitt,

Fig. 7: Pollendiagram Hoher Birkengraben (HBG), lower part, selected pollen-curves.

ausgew채hlte

113

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

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A b b . 8: R a d i o k a r b o n d a t i e r u n g e n u n d P a l y n o z o n e n d e r O r g a n o - S i l i k a t m u d d e in Profil V I / S l ( l i n k s ) s o w i e K o r r e l a t i o n der P o l l e n d i a g r a m m e V I / S l u n d H B G m i t s t r a t i g r a p h i s c h e n G l i e d e r u n g e n d e s Spätglazials ( r e c h t s ) . Fig. 8: Radiocarbon dates and palynozones o f the organic-silty mud of profile V I / S l (left) and correlation o f pollendiagrams VT/S1 and H B G with stratigraphical concepts o f the Lateglacial (right).

I 14

KNUT KAISKK, PIM DK KLERK & THOMAS TERBERGER

F4n gehäuftes Vorkommen des Hippopbae rbamnoides-Typs beschränkt sich auf den unteren Abschnitt der Diagramme (Zonen HBG-A2, VT/Sl-A und V I / S l - B ) . Fine ähnliche Phase tritt in vielen nordmitteleuropäischen Pollendiagrammen auf. Aus diesem Grunde schlagen wir vor, diesen Abschnitt als „Hippophae-Phase" zu bezeichnen. Ungehindert von konkurrierenden Arten kann Hippopbae sich in großen Beständen ausbreiten und ein baumähnliches Wachstum annehmen ( S K O G K N 1972, B O K E L M A N N et al. 1983). Ein Vergleich der NAP-Werte beider Diagramme zeigt, daß, obwohl regional im Endinger Bruch viele offene Stellen existieren, am Fundplatz VI die Vegetation ziemlich geschlossen war. Daher ist ein geschlossener Hipppopbae-Bestand anzunehmen. Der Rückgang von Hippopbae zu Beginn der Älteren Dryas (Dryas-II) kann möglicherweise mit einer Klimaverschlechterung in Verbindung gebracht werden, da der Sanddorn eine relativ wärmeliebende Pflanze ist ( K O L S T R U F 1979). Die sehr hohen (extra-)lokalen Werte vom Juniperus-lyp, sowie die Zunahme der NAP-Pollen in den Zonen V I / S l - B , VI/Sl-Cl und VI/S1-C2 zeugen von einer Ablösung des Hippopbae-Dickichts durch eine recht offene /z<m£>CT-MS-Strauchvegetation. Am Ende der Älteren Dryas (HBG-A3, W S 1 - C 2 ) ist in Profil HBG eine Abnahme des JuniperusTyps zugunsten des Betula nana-Typs (produziert von B. nana, B. humillis und möglicherweise von Hybriden zwischen verschiedenen BetulaArten) zu konstatieren, was auf eine regionale Ablösung des Wacholders durch die genannten Betula-Arten hinweist. Lokal am Fundplatz VI blieb Juniperus jedoch eine wichtige Komponente der Vegetation. Auf den feuchten Standorten am Fundplatz haben Cyperaceae durchgehend eine dominierende Rolle gespielt (Wert ca. 50 - 75 %, HBG: 5 - 15 % ) , mit einem Maximum am Ende der Zone V I / S l - C l (200 % ) . In Zone VI/S1-C2 wird der CyperaceaeTyp von Pollen des Potentilla-Typs abgelöst, die aufgrund von Samenfunden wahrscheinlich auf Potentilla palustre zurückgehen. Die Pollenwerte von Betula pubescens-Mndiil.Typ in Diagramm HBG sind ein Anzeichen dafür, daß in der ersten Phase des Alleröds (Zone HBGB l ) Baumbirken eine wichtige regionale Vegetationskomponente bildeten. Am Ftindplatz VI (Zone V I / S l - D ) beherrschten jedoch Salix-Arten wahrscheinlich Strauchweiden - die Vegetation. Zu dieser Phase dürften die archäologischen Funde gehören.

Während der zweiten Phase des Alleröd (Zone VI/Sl-E, HBG-2) ist Pinus am Fundplatz zu vermuten, deren Häufigkeit aufgrund der großen Pollenproduktion und der guten Pollenverbreitungsmöglichkeiten zu relativieren ist; auch Juniperus muß noch vorhanden gewesen sein. Die feuchteren Standorte wurden wiederum von Cyperaceae geprägt. Die letzte Phase des Alleröd (Zone HBG-B3) ist in Diagramm V I / S l aufgrund einer Erosion dieser Sedimente in der Jüngeren Dryas (Dryas-III) nicht mehr vertreten. 5

Radiokarbondaten

Zum Fundplatz VI liegen zehn Radiokarbondatierungen vor (Tab. 1). Nur fünf Daten lassen sich nach der Konfrontation mit palynologischen, stratigraphischen und archäologischen Argumenten als plausibel bzw. genau genug bezeichnen. Insbesondere die konventionellen Datierungen an Gesamtsedimentproben der Organo-Silikatmudde von Profil V I / S l lieferten sehr weite Vertrauensintervalle ( ± 200 bis 510 Jahre) und fielen tendenziell zu alt aus. Letzteres könnte auf eine Kontamination der Mudden mit älterem Kohlenstoff zurückgehen („Reservoir-Effekt", vgl. G E Y H 1983: 31ff.). Auch zwei der insgesamt fünf AMS- CDatierungen ergaben unbrauchbare, in diesem Falle zu junge Werte. Dafür könnten die sehr geringe Proben- und damit Kohlenstoffmenge des Makrorestes von Probe UtC-6940, die mögliche Datierung eines jüngeren Wurzelrestes bei Probe UtC-6973 sowie die mehrmonatige Lagerung der feuchten Proben verantwortlich sein (vgl. W O H L F A H K T H et al. 1998). Der Versuch, ein absolutes Alter des Beginns der spätglazialen Sedimentation im Profil VI/Sl zu erhalten, mißglückte aufgrund einer Datenreihe von 11580 + 70 BP, 11840 ± 4 1 0 BP und 13750 + 510 BP aus einem Entnahmeniveau (Abb. 5, 8 ) . Zwei termini ante quem der Hippophae-Phase mit 11950 ± 70 BP (Profil V I / S l ) und 11930 ± 70 BP (UtC-6935 aus Profil 111-25, ca. 9 0 0 m von Fundplatz VI) lassen aber den Sedimentationsbeginn zwischen 12500 und 12000 BP vermuten. Die Plausibilität der an den archäologischen Funden gewonnenen Daten wird im folgenden Abschnitt diskutiert. 14

6 Archäologische

Ergebnisse

Mit der Wiederaufnahme der Geländearbeiten ist zwar die Lokalisierung des Fundplatzes, der in den Ortsakten unter der Bezeichnung Schuenhagen Fpl. 1 geführt wird, überzeugend gelungen, die spätglaziale Fundschicht konnte jedoch, trotz zahlreicher Sondagen nicht (mehr) aufgenom-

Die ..Riesenliirschfundstelle" von Endingen: geowLsscaschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

Tab. 1: Racliokarbondaten vom Fundplatz Endingen V I . K a l i b r a t i o n mit 2-D D i p e r s i o n Program Version Cologne, W E N N I N G E R 1993-

1 15

Calibration

Tab. 1: Radiocarbon dates o f site Endingen VI. Calibn ted by 2-D Dipersion Calibration Program Version Cologne, WENNINGER Nr.

Profil

1993.

Tiefe (cm)

Datum BP

Datum cal BC

Labor-Nr. Methode

Material

Datum plausibel?

VI/S1

131,5-132,5

11685 ± 2 0 0

11665 ± 2 2 4

Hv-20985

konv

Organo-Silikatmudde

VI/S1

139,0-141,0

12335 ± 2 3 0

12468 ± 3 1 2

Hv-21684 konv

Organo-Silikatmudde

nein

VI/S1

151,5-152,5

11950 ± 7 0

11977 ± 8 4

UtC-6939

AMS

Makrorest von Carex

VI/S1

156,5-158,5

13750 ± 510

14475 ± 6 5 6

Hv-20986 konv

Organo-Silikatmudde

nein

VI/S1

156,5-158,5

11840±410

11854 ± 4 8 4

Hv-21685 konv

Organo-Silikatmudde

nein

VI/S1

157,5-158,5

11580 ± 7 0

11551 ± 7 8

UtC-6940

Periderm-Material

nein

VI/S4

153,5-155,5

12360 ± 2 4 5

12506 ± 366

VI/S4

160,0-161,0

9700 ± 200

8773 ± 3 1 6

Altfund

Riesenhirsch

11555 ± 1 0 0

Altfund

Pferd

11830 ± 5 0

AMS

Hv-20987 konv

Makrorest von Saftx

UtC-6973

AMS

Makrorest von Carex

nein

11522 ± 1 1 0

UZ-3798

AMS

Geweih Riesenhirsch

11835 ± 60

UtC-5681

AMS

Rippe Pferd

men werden. Eine angeschnittene Strate des spä ten Frühmesolithikums wurde kleinräumig frei gelegt. Die geowissenschaftlichen Arbeiten ha ben für das Alleröd ein Stillgewässer nachgewie sen, aus dessen muddigen Sedimenten nach DEECKE (1900a, b) die Faunenreste geborgen wur den. Der eigentliche Lagerplatz hat am Ufer die ses Gewässers gelegen. Schnell fließendes Was ser führte in der Jüngeren Dryas wahrscheinlich zu einer Ausräumung der höhergelegenen Sedi mente, so daß vom ursprünglichen Lagerplatz weder Befunde noch Funde überliefert sind. Das vorhandene Material kann demnach als eine im Wasser gelegene Abfallzone aufgefaßt werden. Diese Fundumstände scheinen mit dafür verant wortlich, daß ausschließlich Faunenreste gebor gen wurden und keine Steinartefakte. Das Fund material, das überwiegend in der Geologischen Sammlung der Universität Greifswald aufbewahrt wird, besteht aus 44 Fragmenten, die zu 40 Ge weih- und Knochenresten gehören (STREET 1996, TERBERGER 1996a). Obwohl der Kontext und das Ausmaß der Fundstreuung nur vage bekannt ist, läßt Homogenität des Materials an ein ursprüng lich relativ begrenztes Fundinventar denken: Al lein der Elch konnte mit acht, z. T . mit Schnittund Schlagspuren versehenen Knochenfragmen ten als eindeutige Jagdbeute identifiziert werden (Abb. 9, 10). 22 Knochenfragmente sind als Reste von mindestens zwei großen Cerviden anzuspre chen; diese gehören vermutlich ebenfalls zu Elch. Mit vereinzelten Fragmenten ist auch Hecht (zweimal) und Ente (einmal) vertreten. Hervorzu heben sind eine messerartig angeschärfte Pferde rippe sowie eine als „Kern" genutzte Abwurfstange vom Riesenhirsch (Abb. 10). Beide Objekte sind als Werkzeug bzw. Werkstück wahrschein

lich mit nach Endingen gebracht worden, zumal sie die Spezies jeweils als Einzelstücke vertreten. Ähnlich zugerichtete „Rippenmesser" vom Pferd sind aus Fundschichten der Rentierjägerstationen Meiendorf und Stellmoor bekannt, die in den Kontext der Hamburger Kultur gehören. Die „Rip penmesser" können jedoch nicht als exklusive Form des Spätglazials gewertet werden, da z. B . ein ganz ähnliches Werkzeug aus slawischem Zu sammenhang bekannt geworden ist. Bisher ohne Parallelen im Spätglazial steht die Nutzting eines Riesenhirschgeweihs für die Gewinnung von Grundformen. An dem Geweihfragment lassen sich die typischen Merkmale der Spangewinnungstechnik ablesen (Abb. 10): Begradigte Kan ten und zwei stehengebliebene Enden herausge trennter Späne erlauben den fortgeschrittenen Abbau des Geweihs nachzuvollziehen. Die Späne sind als Rohformen für Geschoßspitzen (mit Wi derhaken) anzusehen ( T E R B E R G E R 1997: 18, S T R E E T & B A A L E S 1997: 3 7 9 ) . In einer folgenden Nut zungsphase des Geweihstückes wurde die Spongiosa entfernt, der Zweck dieser Bearbeitung ist unklar. Das Geweihstück ist nicht nur ein seltener Nachweis des Riesenhirsches in Norddeutsch land, sondern auch der Spangewinnungstechnik im Alleröd. Der Fund ist damit auch ein Bin deglied zwischen spätglazialer und holozäner (mesolithischer) Technologie. Die Datierung der Funde in das Alleröd-Interstadial ergibt sich atis stratigraphischen Überlegun gen, die mit zwei AMS- C-Daten eine Bestäti gung finden: Ein Datum von 11830 ± 50 BP (LJtC5681) für die angeschärfte Pferderippe stellt das älteste C-Datum aus archäologischem Kontext für Mecklenburg-Vorpommern dar. Das Datum für das Riesenhirschgeweih fällt mit 11555 ± 100 l4

1 16

KNUT KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

nachgewiesene Jagdbeute

Elch Alces

alces

nachgewiesene Fauna (Jagdbeute?) Ente Anas sp,?

Hecht Esox lucius

Pferd Equus sp.

Riesenhirsch Megaloceros

Knochenwerkzeug bzw. Geweih-Werkstück

giganteus

Abb. 9: S p ä t g l a z i a l e F a u n a a m F u n d p l a t z E n d i n g e n VI, Fig. 9: Lateglacial fauna of site Endingen VI.

BP (UZ-3798) deutlich jünger aus. Für die Inter pretation der Daten kommt eine Teilung der Fun de in zwei Fundschichten in Betracht. Dann wür de die Pferderippe zu einer älteren Belegungs phase gehören. Allerdings ist auch eine zeitliche Streuung von Daten für einen Horizont und damit ein methodisches Problem möglich. Größere Da tierungsabweichungen eines Ereignisses mögen AMS-i C-Daten an Knochenresten aus der Grotte du Bichon, Schweiz, beispielhaft illustieren: Zwei Daten an einem Bärenskelett ergaben eine Diffe renz von 320 Jahren (ETH-8301: 11680 ± 90 BP, ETH-8775: 11360 ± 120 BP). Bezieht man zwei 4

weitere Datierungen ein, die an einem dazu gehörigen, menschlichen SKelett ermittelt wur den, erhöht sich der Datierungsbereich für diesen Jagdunfall, bei dem Mensch und Bär zur Tode ka men, sogar auf 400 Jahre ( M O R E L 1993). In Endin gen möchte man das Gros der Funde zu einer Aufenthaltsphase rechnen, was eine Einstreuung älterer Elemente nicht ausschließt. Beide Daten ordnen die Fundschicht(en) in das frühe Alleröd ein. Zusammenfassend kann der Fundplatz als Elchjägerplatz angesprochen werden. Ein reiner Schlachtplatz ist aufgrund des Rippenmessers und des Geweihkerns unwahrscheinlich. Letzte-

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

117

Abb. 10: Archäologische Funde vom Fundplatz Endingen VI. 1 Riesenhirschgeweih mit Spuren der Spangewinnung, 2 angeschärfte Pferderippe, 3 Elchknochen mit Schlagmarken tind Schnittspuren. Fig. 10: Archaeological finds of site Endingen VI. 1 Antler o f giant deer with traces o f groove and splinter tech nique, 2 sharpened horse-ribs, 3 elk-bone with blow-marks and cut-marks. rer weist auf die Fertigung von Geschoßspitzen am Ort hin. Die angeschärfte Rippe mag zum Schneiden von Pflanzen gedient haben, aber auch z. B . eine Funktion bei der Fellverarbeitung kommt in Betracht. Das Fehlen von Zeugnissen der Feuersteinbearbeitung ist wohl auf die Fund situation und die Bergungsumstände zurückzu führen. Das kleine Endinger Ensemble erhält sei ne Bedeutung durch die Seltenheit von Fundstel len des Spätglazials mit erhaltenen Faunenresten. Gemeinsam mit dem Fundplatz Lüdersdorf, Kr. Nordwestmecklenburg, repräsentiert er einen sel tenen Beleg für die Jagd bzw. Nutzung des Rie senhirsches im Spätglazial ( B R A T L U N D 1993, OxA3615: 11600 ± 105 B P ) . Mit dem Elch als nachge wiesene Jagdbeute entspricht der Fundplatz En dingen VI dem - allerdings recht lückenhaften Bild der allerödzeitlichen Fundstellen Nord deutschlands und Südskandinaviens ( E R I K S O N 1996: 13, 19). Im Rheinland scheint im Alleröd demgegenüber der Rothirsch als Jagdbeute im Vordergrund zu stehen und der Elch zusammen mit Reh und Ur erst in zweiter Linie gejagt worden zu sein ( S T R E E T & B A A L E S 1997: 376).

7 Megaloceros giganteus i m Spätglazial des n ö r d l i c h e n Mitteleuropa Der 1899 geborgene Geweihrest des Riesenhir sches (Megaloceros giganteus B L U M E N B A C H , 1803) ist der Anlaß, einen näheren Blick auf diese Art im Spätglazial des nördlichen Mitteleuropas zu rich ten. Seine Körpergröße (Schulterhöhe bis 1 , 8 m) und das ausladende Geweih, das nach einem iri schen Fund von Cheswardine eine Auslage von bis zu 369 cm erreichte (STUART 1991: 503; K A H L K E 1994: 35 ff), reiht Megaloceros in die Gruppe der imposanten spätglazialen Großsäuger ein. Jungpaläolithische Höhlenmalereien und -gravierungen bezeugen, daß auch der eiszeitliche Mensch von diesem großen Cerviden beein druckt war. Im südwest-französischen Departe ment Quercy ist der Riesenhirsch mit 20 Darstel lungen in drei Höhlen gehäuft zu finden, während er im Perigord mit einem Beispiel ver treten ist ( L O R B L A N C H E T 1997: 58). In der Höhle von Cougnac nehmen drei Riesenhirsche eine markante Stellung innerhalb des Darstellungsen sembles ein ( L O R B L A N C H E T 1984: 486). Drei Direkt-

118

KNUT KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

datierungen der Farbreste stellen diese Malereien in das (jüngere) Gravettien (25120 - 22750 BP). Ein jüngeres Datum von 19500 ± 270 B P scheint auf eine spätere Ausgestaltungsphase zu verwei sen, in der die Tiere vermutlich teilweise übermalt wurden ( L O R B L A N C H E T 1997: 268). Der Riesen hirsch ist für das Eem und das letzte Glazial im ge samteuropäischen Raum belegt ( S T U A R T 1991, KOENIGSWALD &

HEINRICH

1996,

KOENIGSWALD

1997). Für das Spätglazial nimmt die irische Fundstelle Ballybetagh mit mehr als 100 Schädelfunden des Riesenhirsches eine besonde re Stellung ein. Diese werden in das dem Alleröd entsprechende Woodgrange-Interstadial datiert. Im nördlichen Mitteleuropa lassen sich eine Reihe von datierten Nachweisen von Megaloceros gi ganteus aus dem Weichselspätglazial anführen (Abb. 11). Zwei Funde aus Schlump bei Lübeck wurden durch G U E N T H E R (1955) aufgrund lithostratigraphischer Gesichtspunkte in ein Interstadi al zwischen Pommerschem und Mecklenburger Stadium gestellt („Lockarp-Interstadial", vgl. DuP H O R N et al. 1995: 137). Chronologisch schliefst sich eine Reihe von sechs radiokarbondatierten Riesenhirschfunden aus Norddeutschland, Däne mark und Südschweden an. Diese belegen ein allerödzeitliches Vorkommen der Art, das eventuell bis in die Jüngere Dryas hineinreicht. Mit einer zeitlichen Lücke folgt ein Riesenhirschfund von Theresienhof bei Plön. Er soll nach lithostratigraphischen und pollenanalytischen Untersuchun gen in den Übergang Jüngere Dryas/Präboreal oder in das Präboreal datieren ( G U E N T H E R I960, T I D E L S K I I960). Zwar ist die genannte pollenanaly tische Untersuchung nicht in Zweifel zu ziehen, die Bergungsumstände lassen jedoch die wün schenswerte Eindeutigkeit vermissen: Das Stück wurde bei Baggerungen zufällig entdeckt und erst später aufgrund von anhaftenden Sedimen tresten einem Horizont zugewiesen. Da dieser ge genüber den absolut datierten Exemplaren deut lich jünger eingestufte Riesenhirschfund isoliert steht, wäre eine Überprüfung wünschenswert. ROSENDAHL

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß die bis lang 21 Funde aus Norddeutschland ( 5 ) , Däne mark ( 1 0 ) und Südschweden (6) in der Regel nicht jünger als Alleröd datieren. Sollte sich die Datierung des Fundes von Plön in das beginnen de Präboreal nicht bestätigen, so wäre der Rie senhirsch im nördlichen Mitteleuropa nach dem jetzigen Stand ab der frühen Jüngeren Dryas nicht mehr vertreten. In Sibirien lassen sich die jüng sten Reste von Megaloceros in der jungpaläolithischen Station Verhlenskaa Gora bei Irkutsk auf

12570 BP datieren ( K A H L K E 1994: 35ff). Die bisher jüngsten datierten Funde überhaupt stammen von Irland und könnten für ein Fortleben von Me galoceros in dieser Region bis in die Jüngere Dryas sprechen (Ballybetagh: 10610 ± 4 9 5 BP; Kirkhead Cave: 10700 ± 200 BP, konv. Daten; S T U A R T 1991: 504). Fünf neue irische AMS-^CDaten an spätglazialen Exemplaren von Megalo ceros ergaben jedoch Daten zwischen 11820 ± 120 BP und 10960 ± 110 BP ( W O O D M A N et al. 1997). D. h. bei Berücksichtigung dieser Daten und der großen Vertrauensintervalle der älteren Daten läßt sich ein Vorkommen in der Jüngeren Dryas bislang nicht sicher belegen. Der Mensch als Jäger wird das Aussterben der Art nicht aus gelöst haben, vielmehr hat der Riesenhirsch als Jagdbeute nach jetzigem Kenntnisstand im Spät glazial kaum eine Rolle gespielt. Die Bejagung mag den natürlichen Prozeß des Aussterbens be schleunigt haben.

8 Zusammenfassende Diskussion

In Abb. 12 wird eine modellartige Zusammenfas sung der geowissenschaftlichen und archäologi schen Ergebnisse zum Fundplatz VT gezeigt. Die am Fundplatz VI aufgeschlossenen Seeablagemngen datieren nach Pollenanalysen und C-Daten zweifelsfrei in das Spätglazial. Ein Bezug ihrer jungdryaszeitlichen Deckschichten zu glazialen Vorschüttsanden des „Langeland-VorstoßesVder „Velgaster Staffel" sensu G R O S S (1954) bzw. ein „Interglazial von Endingen" sensu W O L D S T E D T (1955) müssen daher abgelehnt werden. Die in ei nem Becken lokal nachgewiesene Abfolge von limnischen Sedimenten des älteren Spätglazials und fluvialen Sedimenten der Jüngeren Dryas fügt sich gut in das regionale Bild ähnlicher Sedi mentationsräume ein (z. B . K L I E W E 1989, K A I S E R & T E R B E R G E R 1996, K A I S E R & J A N K E im Druck). Inter essant ist ein aus der Uniformität der Mudden ab leitbarer Hinweis auf lokale morphodynamische Stabilität zwischen der Hippophae-Phase und dem Alleröd. Andere Profile aus dem Endinger Bruch in der Nähe heutiger Fließgewässer zeigen hingegen einen deutlichen fluvialen Einfluß während der Älteren Dryas: d. h. es können of fensichtlich faziell bedingt bereits in einem B e c k e n die stratigraphischen Aufzeichnungen kleinräumig erheblich voneinander abweichen. Dies muß bei der regional bislang üblichen Aus deutung von Einzelprofilen und bei der Profilkor relation über größere Entfernungen hinweg be achtet werden. Zu prüfen bleibt weiterhin, ob sich auch anderswo fluviale Maximalereignisse 14

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern

Abb.

11: Datierte N a c h w e i s e d e s R i e s e n h i r s c h e s (Megaloceros

nördlichen

giganteus)

119

aus d e m Spätglazial d e s

Mitteleuropa.

Fig.: Dated occurences o f giant deer (Megaloceros

giganteus)

w ä h r e n d der J ü n g e r e n Dryas n a c h w e i s e n l a s s e n u n d w e l c h e U r s a c h e n dafür in B e t r a c h t k o m m e n . D a in a u s g e d e h n t e n B e c k e n a r e a l e n , w i e z. B . in d e r R o s t o c k e r H e i d e o d e r in d e r U e c k e r m ü n d e r Heide, ungegliederte Sande der J ü n g e r e n Dryas n a c h g e w i e s e n w u r d e n , liegt d i e V e r m u t u n g n a h e , d a ß a u c h d o r t w e n i g e fluvial-limnische o d e r äolische Ereignisse die Sedimentation verursacht haben. D a s r e g i o n a l e P o l l e n b i l d i m D i a g r a m m H B G zeigt e i n e klassische spätglaziale Palynostratigraphie des nördlichen Mitteleuropas. Ein Vergleich des D i a g r a m m s H B G mit d e m D i a g r a m m V I / S l illu

in northern Central-Europe.

striert, d a ß a m F u n d p l a t z VI in a l l e n P a l y n o z o n e n l o k a l e i n e .strauchreiche V e g e t a t i o n e x i s t i e r t e . E i n a u s g e p r ä g t e s M a x i m u m v o n Hippopbae

zeigt s i c h

in v i e l e n n o r d m i t t e l e u r o p ä i s c h e n D i a g r a m m e n in e i n e r ähnlichen biostratigraphischen Position. A u s d i e s e m G r u n d e w i r d v o r g e s c h l a g e n , d i e s e als „ H i p p o p h a e - P h a s e " zu b e z e i c h n e n , u m damit A b s t a n d v o n d e r traditionellen, j e d o c h irreführen d e n G l i e d e r u n g s s y s t e m e n zu g e w i n n e n ( A b b . 8 ) . W ä h r e n d der Älteren Dryas dominierten Juni/ » e r a s - S t r ä u c h e r , d i e mit Betula nana b z w . B. humilis in g e r i n g e r e r M e n g e v e r g e s e l l s c h a f t e t w a r e n . A m A n f a n g d e s Alleröd p r ä g t e n 5 a / f x - S t r ä u -

120

KNUT KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

Mecklenburger Eisbedeckung

Stadium

Hippophae-Phase Flachgewässer in Sanddorn-Strauch tundra

jX'll frühmesolithische Besiedlung

kiesiger Sand (fluvial) Feinsand, schluffiger/lehmiger Sand (fluvial) Sand (glazifluviat)

X/yQj I

lehmiger Sand, sandiger Lehm (Geschiebemergel)

Organo-Silikatmudde, Silikatmudde (limnisch) Eis, Wasser

Abb.

1 2 : S c h e m a t i s c h e Ü b e r s i c h t zur Landschaftsentwicklung a m Fundplatz E n d i n g e n VI. Fig.

12: Schematic m o d e l o f landscape development at site Endingen VI.

121

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern eher die U m g e b u n g des Fundplatzes, s p ä t e r a u c h Pinus aufkam.

während

A u s a r c h ä o l o g i s c h e r Sicht r e p r ä s e n t i e r t d e r E l c h j ä g e r p l a t z E n d i n g e n d e n ä l t e s t e n a b s o l u t datier t e n N a c h w e i s e i n e r m e n s c h l i c h e n B e s i e d l u n g in Nordostdeutschland. Ein Z u s a m m e n h a n g d e s F u n d p l a t z e s mit d e n F e d e r m e s s e r g r u p p e n d e s A l l e r ö d ist s e h r w a h r s c h e i n l i c h , a u f g r u n d d e s F e h lens v o n Steinartefakten unter d e n Funden a b e r n i c h t zu b e l e g e n . S p u r e n e i n e r n o c h älteren B e siedlung durch die Rentierjäger der (späten) H a m b u r g e r Kultur l a s s e n s i c h t r o t z s o l c h e r N a c h w e i s e i m d ä n i s c h e n J u t l a n d u n d a u f S e e l a n d für M e c k l e n b u r g - V o r p o m m e r n b i s h e r nicht klar f a s s e n ( T E R B E R G E R 1997). B e r ü c k s i c h t i g t m a n d i e tra ditionellen typologischen Erkenntnisse, s o lassen sich weitere Fundstellen d e r Federmessergrup p e n (Alleröd) s o w i e d e r R e n t i e r j ä g e r d e r A h r e n s b u r g e r Kultur ( J ü n g e r e D r y a s ) i n z w i s c h e n in g e w a c h s e n e r Zahl a n f ü h r e n ( T E R B E R G E R 1996b).

9 Schriftenverzeichnis AG

BODEN (1994): Bodenkundliche Kartieranleitung (4. Auflage ). - 392 S.; Hannover.

BILLWITZ, K . , HELBIG,

KAISER,

K. & TERBERGER, T .

(1998): Geländebefunde zur spätglazialen Natur raumgenese und Besiedlungsgeschichte v o n Becken und Platten in Vorpommern. - Z . G e o morph. N. F., Suppl.-Bd. 1 1 2 : 123 - 142; Stuttgart. B O C K , W., MENKE,

B . , STREHL, E. & ZIEMUS, H. ( 1 9 8 5 ) :

Neuere Funde des Weichselspätglazials in Schles wig-Holstein. - Eiszeitalter und Gegenwart, 3 5 : l 6 l - 180; Öhrigen. BOKELMANN, K , HEINRICH, D. & MENKE, B . (1983): F u n d

plätze des Spätglazials am Hainholz-Esinger Moor, Kreis Pinneberg. - Offa, 4 0 : 199 - 239; Neumünster. BRATLUND, B. (1993): Ein Riesenhirschschädel mit Bear beitungsspuren aus Lüdersdorf, Kreis Grevesmühlen. - Offa 4 9 / 5 0 : 7-14; Neumünster. DEECKE, W. (1900a): Ueber ein Vorkommen von bear beiteten Säugetierresten bei Endingen (Kreis Franz burg). - Festschrift zur Feier d e s 50. Doktorju biläums von Geheimrat Limpricht: 1-10; Greifs wald. — (1900b): Vorkommen von bearbeiteten Riesenhirschknochen bei Endingen (Kreis Franzburg) in Vorpommern. - Globus, 7 8 ( 1 ) : 13-15; Braun schweig. DUPHORN, K., KLIEWE, H., NIEDERMEYER, R.-O., JANKE, W . &

WERNER, F. (1995): Die deutsche Ostseeküste. Sammlung geologischer Führer 8 8 . - 281 S.; Berlin, Stuttgart. FAEGRI, K. (1983): Bestimmungsschlcissel für die nordwest-europäische Pollenflora. - Auszug aus FAEGRI, K & EVERSEN, J . ( 1 9 8 9 ) , übersetzt von E. LANGE, 8 5 S.;

Jena.

—

& IVERSEN, J . (1989): Textbook o f Pollen analysis, 4th edn., (revised b y FAEGRI, K. & KALAND, P. E. & K R ZYWINSKI, K.) 3 2 8 S.; Chichester.

B. V. (1996): Regional variation in Late Pleisto cene subsistence strategies. Southern Scandinavian reindeer hunters in an European context. - In: LARSSON, L. (Hrsg.): T h e earliest settlement o f Scandina via and its relationship with neighbouring areas. Acta Archaeologica Lundensia ser. 8 , 2 4 : 7 - 22; Stockholm.

ERIKSON,

VAN GEEL, B . , C O O P E , G. R. & VAN DER HAMMEN, T. ( 1 9 8 9 ) :

Palaeoecology and stratigraphy o f the lateglacial type section at Usselo (The Netherlands). - Rev. Palaeobot. Palynol., 6 0 : 25 - 129; Amsterdam. GEOLOGISCHES LANDESAMT MECKLENBURG-VOR POMMERN ( 1 9 9 5 ) : Geologische Karte von Meck lenburg-Vorpommern. Karte der quartären Bildun gen - Oberfläche bis fünf Meter Tiefe 1: 200000. Blatt B a d Doberan/Rostock; Schwerin. GEYH, M. (1983): Physikalische und chemische Datie rungsmethoden in der Quartär-Forschung. - Claus thaler Tektonische Hefte 1 9 , 163 S.; Clausthal-Zel lerfeld. GROSS, H. (1938): Endingen Kr, Franzburg-Barth, Fund ort von Riesenhirschresten. - Unveröff. Mskr., ErnstMoritz-Arndt-Universität Greifswald, Historisches Institut, Lehrstuhl f. Ur- und Frühgeschichte, o. S.; Greifswald. — (1954): Das Alleröd-Interstadial als Leithorizont der letzten Vereisung in Europa und Amerika. - Eiszeit alter und Gegenwart, 4 / 5 : 189-209; Öhringen. — (1958): Die bisherigen Ergebnisse von C-Messungen und paläontologischen Untersuchungen für die Gliederung und Chronologie des Jungpleistozäns in Mitteleuropa und den Nachbargebieten. - Eiszeit alter und Gegenwart, 9 : 155-187; Öhringen. GUENTHER, E.-W. (1955): Diluviale Grofäsäuger aus Schleswig-Holstein und ihre zeitliche Einordnung. Schriften Naturw. Ver. Schleswig-Holstein, 2 7 ( 2 ) : 99 -112; Kiel — (I960): Funde von Ren und Riesenhirsch in nach eiszeitlichen Schichten aus der Nähe von Theresienhof bei Plön (Trentmoor und Brennacker). Schriften Naturw. Ver. Schleswig-Holstein, 3 0 : 79-91; Kiel 14

VAN DER HAMMEN, T. (1957): The stratigraphy o f the LateGlacial. - Geol. Mijnbouw, 1 9 : 250 - 254; 's Gravenhage. HOEK, W. Z. (1997): Palaeogeography o f Lateglacial ve getations. Aspects o f Lateglacial and Early Holo cene vegetation, abiotic landscape, and climate in The Netherlands. - 147 S.; Utrecht (Koninklijk Nederlands Aardrijkskundig Genootschap: Nederlandse Geografische studies 2 3 0 ) . JANKE, W. (1996): Biostratigraphische Untersuchungen am spätpaläolithischen Fundplatz Nienhagen, Lkr. Nordvorpommern. - Bodendenkmalpflege in Mecklenburg-Vorpommern, Jahrbuch 1 9 9 5 : 49-56; Lübstorf.

122

KNUT KAISER, PIM DE KLERK & THOMAS TERBERGER

JANSSEN, C. R. (1966): Recent pollen spectra from the de ciduous and coniferous-deciduous forest o f nor theastern Minnesota: a study in pollen dispersal. Ecology, 4 7 : 804-88825; Durham. — & BRABER, F. I . (1987): T h e present and past gras sland vegetation o f the Chajoux and Moselotte val leys (Vosges, France). 2. Dynamic aspects and ori gin o f grassland vegetation in the Chajoux valley, interpreted from the contrast between regional and local pollen deposition o f dominant pollen types and the distribution o f pollen indicators in pollen diagrams. - Proc. Kon. Ned. Akad. van Wetensch. C, 9 0 : 115-138; Amsterdam. — & IJZERMANS-LUTGERHORST, W. (1973): A „local" LateGlacial pollen diagram from Limburg, Netherlands. - Acta Bot. Need., 2 2 : 213-220; Oxford. KAHLKE, R. - D. (1994); Die Entstehungs-, Entwicklungsund Verbreitungsgeschichte der oberpleistozänen Mammuthus-Coelodonta-Faunenkomplexes in Eurasien (Großsäuger). - Abh. d. Senckenb. Naturf. Gesell. 5 4 6 , 164 S.; Frankfurt a. M. KAISER, K. & TERBERGER. T. ( 1 9 9 6 ) : Archäologisch-geo-

wissenschafliche Untersuchungen am spätpaläolithischen Fundplatz Nienhagen, Lkr. Nordvorpom mern. - Bodendenkmalptlege in Mecklenburg-Vor pommern 43, Jahrbuch 1 9 9 5 : 7 - 48; Lübstorf. — & JANKE, W. (in Druck): Bodenkundlich-geomorphologische und paläobotanische Untersuchungen im Ryckbecken b e i Greifswald (Wackerow-Fund platz 1). - Bodendenkmalpflege in MecklenburgVorpommern 4 5 , Jahrbuch 1997; Lübstorf. D E KLERK, P., JANSSEN, C. R., JOOSTEN, J . H . H. & TÖRN-

QUIST, T. E. (1997): Species composition o f an allu vial hardwood forest in the Dutch fluvial area under natural conditions (2700 cal year BP). - Acta Bot. Need., 4 6 : 131-146; Oxford. KLIEWE, H. (1989): Zur Entwicklung der Küstenland schaft im Nordosten der DDR während des Weichsel-Spätglazials. - Acta Geographica Debrecina 24 / 2 5 : 99-113; Debrecen KOENIGSWALD, W. VON & HEINRICH, W. - D. ( 1 9 9 6 ) : Kurze

Charakterisierung der Veränderungen in der Säugetierfauna des Jungwuartärs in Mitteleuropa. Tübinger Monographien zur Urgeschichte 1 1 : 437- 448 (Festschrift Müller-Beck); Tübingen. — & ROSENDAHL, W. (1997): Datenauszug zu Megalo ceros im Jungpleistozän Europas aus der EUQUAMDatenbank der ESF - Stand März 97; Bonn KOLSTRUP, E. (1979): Herbs as July temperature indica tors for parts o f the pleniglacial and late-glacial in the Netherlands. - Geol. Mijnbouw, 5 8 : 377-380; 'S Gravenhage. LILJERGEN, R. (1975): Subfossila vertebratfynd fran Skane. - University o f Lund, Department o f Quarternary Geology, Report 8, 187 S.; Lund. — EKSTRÖM, J . (1996); T h e terrestrial Late Glacial fauna in South Sweden. - In: LARSSON, L. (Hrsg.): T h e ear liest settlement o f Scandinavia and its relationsship with neighbouring areas. Acta Archaeologica Lundensia 2 4 : 135-139; Lund.

LORBLANCHET, M. (1984): Cougnac. - In: L'Art des Cavernes. Atlas des Grottes Ornees paleolithiques Francaise: 483-487; Paris. — (1997): Höhlenmalerei - Ein Handbuch. - 340 S.; Sig maringen. MANGERUD, J . , ANDERSEN, S. T., BERGLUND, B . E. & DONNER,

J. J . (1974): Quaternary stratigraphy o f Norden, a proposal for terminology and classification. Boreas, 3 : 109-128; Oslo. MOORE, P. D., W E B B J . A & COLLINSON, M. E. ( 1 9 9 1 ) : P o l

len analysis. - 216 S.; Oxford. MOREL, P. (1993): Un chasse ä lours brun il y a 12000 ans: nouvelle decouverte ä la grotte du Bichon (La Chaux-de-Fonds). - Archäologie der Schweiz 1 6 : 111-117; Basel. R i J H B E R G , N. (1987): Die Grundmoräne des jüngsten Weichselvorstoßes im Gebiet der DDR. - Zeitschrift für geologische Wissenschaften 1 5 (6): 759-767; Berlin. —

SCHULZ, W., BÜLOW, W. VON, MÜLLER, U , KRIENKE, H.D., BREMER, F. & DANN, T. ( 1 9 9 5 ) : Mecklenburg-Vor

pommern. - In: BENDA, L. (Hrsg.): Das Quartär Deutschlands, 95-115; Berlin, Stuttgart. SCHLICHTTNG, E., BLUME, H.-P. & STAHR, K . (1995); B o d e n

kundliches Praktikum. - 295 S.; Berlin. SKOGEN, A. (1972): The Hippophae rhamnoides alluvial forest at Leinöra, Central Norway. A. phytosociological and ecological study. - K. norske Vidensk. selsk. Skr. 4 , 115 S.: Oslo. STREET, M. (1996): The Late Glacial faunal assemblage from Endingen, Lkr. Nordvorpommern. - Archäolo gisches Korrespondenzblatt 2 6 (1): 33-42; Mainz. — & BAALES, M. (1997): Les gropes a Federmesser de l'Allerod en Rhenanie Centrale (Allemagne). Bulletin de la Societe Prehistorique Franchise, 9 4 : 373-386; Paris. STUART, A. J . (1991): Mamamalian extinctions in t h e Late Pleistocene o f Northern Eurasiia and North America. Biological Review 6 6 : 453-562. TERBERGER, T. (1996a): Die „Riesenhirschfundstelle" v o n Endingen, Lkr. Nordvorpommern. Spätglaziale B e siedlungsspuren in Nordostdeutschland. - Archäo logisches Korrespondenzblatt 2 6 ( 1 ) : 13-32; Mainz. — (1996b): The erly settlement of North-East Germany (Mecklenburg-Vorpommern).

fn:

LARSSON,

(Hrsg.): T h e earliest settlement o f Scandinavia a n d its relationsship with neighbouring areas. Acta Ar chaeologica Lundensia Ser. 8, 2 4 : 111-122; Stock holm. — (1997): Zur ältesten Besiedlungsgeschichte M e c k lenburg-Vorpommerns. - Archäologische Berichte aus Mecklenburg-Vorpommern, 4 : 6-21; W a r e n / Müritz. TGL 25232 (1971): Analyse des Geschiebebestandes quartärer Gnindmoränen. - 6 Blätter; Berlin. TIDELSKI, F. (I960): Pollenanalytische Untersuchungen von voll-, spät- und postglazialen Ablagerungen aus d e m Trentmoor und d e m Brennacker (Krs. Plön). - Schriften Naturw. Ver. Schleswig-Holstein, 3 0 : 92- 09; Kiel.

Die „Riesenhirschfundstelle" von Endingen: geowissenschaftliche und archäologische Untersuchungen an einem spätglazialen Fundplatz in Vorpommern TRAUTSCH, G. ( 1 9 5 8 ) : Geologische Verhältnisse des En dinger Bruchs und seiner Randgebiete. - Unveröff. Diplomarbeit, Universität Greifswald, Geol.Paläont. fnst. 5 5 . ; Greifswald. TUCKER, M. E. ( 1 9 8 5 ) : Einfülmmg in die Sedimentpetrographie. - 2 6 5 S.; Stuttgart. USINGER, H. ( 1 9 8 5 ) : Pollenstratigraphische, vegetationsund klimageschichtliche Gliederung des „BöllingAlleröd Komplexes" in Schleswig-Holstein und ihre Bedeutung für die Spätglazial-Stratigraphie in b e nachbarten Gebieten. - FLora, 1 7 7 : 1 - 4 3 ; Berlin. WOHLFARTH, B . , SKOG, G., POSSNERT, G. & HOLMQULST, B .

( 1 9 9 8 ) : Pitfalls in the AMS radiocarbon-dating o f terrestrial macrofossils. - Journal o f Quaternary Science, 1 3 : 1 3 7 - 1 4 5 , Oxford. WOLDSTEDT, P. ( 1 9 5 5 ) : Norddeutschland und angren zende Gebiete im Eiszeitalter. - 4 6 7 S.; Stuttgart. WOODMAN, P.. MCCARTHY, M. & MONAGHAN, N.

(1997):

The Irish Quaternary fauna project. Quaternary Science Reviews. 1 6 : 129-159; Oxford. M a n u s k r i p t e i n g e g a n g e n a m 6. O k t o b e r 1998

123

Eiszeitalter

Gegenwart

1 2 4 - 131 2 Abb., 1 T a b .

Hannover

1999

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets W O L F G A N G B O E N I G K & M A N F R E D FRECHEN*)

- L o e s s , p a l a e o s o l , l u m i n e s z e n s dating, G r e e n l a n d i c e c o r e s , T ö n c h e s b e r g , M i d d l e R h i n e area, G e r m a n y

Z u s a m m e n f a s s u n g : Am Tönchesberg und in Ko blenz-Metternich sind über dem Bt-Horizont des Eems (OIS 5 e ) bis an die Basis des Oberweichsel-Löß (OIS 2) zehn eigenständige Bodenbildungen nachgewiesen, die durch Sedimentationsphasen voneinander getrennt sind. Bis auf die beiden jüngsten, die als braune Tun drenböden anzusprechen sind, handelt es sich u m gut ausgeprägte Ah-Horizonte, z. T. um Bv-, Bt-Ah- bzw. Bt-Horizonte. [Climatic variations in early weichselian loess s e q u e n c e s o f t h e Middle R h i n e a r e a ] E x t e n d e d Abstract: T h e loess/palaeosol sequences of the Middle Rhine area provide a relatively detailed and continuous terrestrial record o f climate and environ ment change of the past 200,000 yrs. Loess/palaeosol sequences are generally well pronounced in inter- and intra-crater depressions o f scoria cones in the East Eifel Volcanic Field, and on fluvial terraces, e.g. the lower middle terrace o f the river Rhine and Moselle. Stratigraphical and chronological investigations o f loess/palae osol sequences from the sections at Tönchesberg and Koblenz-Metternich in the Middle Rhine area, indicate, that the last interglacial/glacial cycle is preserved in much more detail than previously thought. T h e erup tion age o f the scoria cones and intercalated tephra lay ers were independently dated by the 40Ar/39Ar-single grain-fusion dating method. These age estimates are in agreement with the geological interpretation. In both sections, the last interglacial soil is covered by at least ten palaeosols, postdating the Eemian (oxygen isotope [sublstage, OIS 5 e ) brown forest soil. T h e upper part o f the brown forest soil was truncated in both sec tions. T w o A horizons, a chernozem and a brown soil at Tönchesberg and two chernozem-like palaeosols at Ko blenz-Metternich, were formed on reworked pedosediments. A reverse magnetization, designated to b e the Blake event (~ 117,000 yrs), was recognized in these sediments at section Tönchesberg indicating a cooling and accumulation phase between 119,000 and 117,000 *) Anschrift der Verfasser: Prof. Dr. W. BOENIGK, Abtei lung Quartärgeologie, Geologisches Institut, Univer sität zu Köln, Zülpicher Str. 49a, D-50674 Köln, Priv.Doz. Dr. M. FRECHEN, Centre for Environmental Change & Quaternary Research, GEMRU, Francis Close Hall, Swindon Road, Cheltenham GL50 4AZ, Großbritannien

yrs. It is likely, that this cooling event corresponds to OIS 5e2. T h e following warming event, ranging from 117,000 to 113,000 yrs, is evidenced by a chernozem and a brown soil corresponds to OIS 5 e l , as defined by the Greenland ice-core archive. Similar contempora neous abrupt climate changes were described for the la ke sediments of the Lac du Bouchet in France b y the pollen spectra during OIS 5e. At the sections o f Tön chesberg and Koblenz-Metternich the lower p e d o c o m plex is covered by reworked loess-like sediments and loess, which is designated to b e of Lower Weichselian age, most likely OIS 5d. Mean TL age estimates, al though slightly underestimated, (additive dose method) range from 91 to 112 ka for these sediments a n d are in agreement with the geological interpretation. The uppermost part o f the loess is superimposed by a gleyed chernozem, which is designated to represent the Brörup interstadial (OIS 5c). At section Tönchesberg, the interstadial palaeosol is covered by reworked humic-rich sediments, which are superimposed b y a "parabraunerde-chernozem (BtAh)" palaeosol, designated to represent the Odderade interstadial and OIS 5a. Pel let sands and reworked humic-rich sediments interca lated b y at least three soil formations (A horizons) were accumulated during OIS 4 and 3. It is likely that these soil formations are younger than 75,000 and older than 50,000 yrs based on luminescence dating. A correlation between the terrestrial record o f the loess/palaeosol sequences from the Middle Rhine area and the deep sea climate archive is difficult owing to the low resolution and to the climatic response o f t h e oxy gen isotope ratio, which primarily records the conti nental ice volume. As climate changes over western Eu rope and Greenland might have been contempora neous throughout the past 130,000 yrs, a correlation with the ice-core record is likely. The loess/palaeosol sequences in the Middle Rhine area show a similar suc cession in time and a similar number of climatic fluc tuations for the Lower Weichselian (OIS 5), as recorded in the ice core archive. Thus, cooling and warming events, recorded in the GRIP ice core, may have been strong enough to cause a marked change in the vegeta tion and hence in the surface stability of Central Europe. It is still an open question whether these fluctuations are synchronous or out o f phase. During late OIS 5e up to early OIS 3 in Central Europe, the climate and environment change indicates a corre-

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets

lation with variation o f temperature during times of n o or little ice in North America and Eurasia. A more re liable correlation between the Central European loess archive and the Greenland ice-core record improves the climate reconstruction of the past 130,000 yrs.

Gut

gegliederte

dem

Mittelrhein-,

Frühweichsel

neben

humosen Hu

m u s z o n e . B R U N N A C K E R (1958) b e s c h r e i b t a u s Kit zingen

Süddeutschland

drei

Humuszonen

o b e r h a l b d e s letztinterglazialen B o d e n s . SEMMEL differenziert

im R h e i n - M a i n - G e b i e t d r e i

H u m u s z o n e n , M o s b a c h e r H u m u s z o n e n , die sich

Weichsellöß-Abfolgen dem

das

F l i e ß e r d e n in e i n e U n t e r e u n d e i n e O b e r e

(1968)

Einleitung

v o n BRUNNACKER (1958) u n d

gliedert

125

SEMMEL

werden

(1968) a u s

Rhein-Main-Gebiet

und

oberhalb des „Erbacher B o d e n s " (Äquivalent des E e m s ) , w ä h r e n d d e r f r ü h w e i c h s e l z e i t l i c h e n Inter stadiale bildeten.

a u s S ü d d e u t s c h l a n d b e s c h r i e b e n . D i e aus d i e s e n

I n d e n l e t z t e n 10 J a h r e n e r b r a c h t e n

Untersuchungen

Standardabfol

p h i s c h e U n t e r s u c h u n g e n im M i t t e l r h e i n g e b i e t e i

g e n des letzten Interglaziah/Glazialzyklus b e g i n

n e kompliziertere Abfolge und detailliertere Glie

n e n mit e i n e r P a r a b r a u n e r d e , d i e mit d e m K l i m a

derung der frühweichselzeitlichen Löß-Paläobo-

optimum der letzten Warmzeit, d e m Eem-Inter-

d e n - A b f o l g e n . D i e derzeit a m b e s t e n g e g l i e d e r t e n

glazial, korreliert w i r d . B R U N N A C K E R (1990) u n t e r

frühweichselzeitlichen L ö ß s e q u e n z e n sind an d e r

resultierenden

lößstratigra-

< 200m ü.NN O Schlackenkegel onn M V . r T " K Phonolithisches > 200m u.NN < ^ > pti ntrum E r u

o n s z e

A b b . 1: Lage d e r Profile T ö n c h e s b e r g und K o b l e n z - M e t t e r n i c h a m Mittelrhein Fig. 1: Map showing the locality o f the Tönchesberg and Koblenz-Metternich section in the lower Middle Rhine area

126

WOLFGANG BOENIGK & MANFRED FRECHEN

Mosel in Koblenz-Metternich (s. Abb. 1) et al.,

1994,

1999;

F R E C H E N et al.,

1995;

(BOFNIGK CONARD

al. 1995) und in der Osteifel am Tönchesberg ( B E C K E R et al., 1989;

1989;

BOENIGK &

H E N T Z S C H , 1990;

FRECHEN,

1994;

Z Ö L L E R et

FRECHEN,

al.

1994;

1995; B O E N I G K et al., dieser Band) sowie an den Wannenköpfen ( F R E C H E N , 1995; F R E C H E N & J U S T U S , 1998) aufgeschlossen. Im folgenden sollen die Abfolgen vom Tönchesberg und von Koblenz-Metternich einander gegen übergestellt werden,

8 7

REINDERS & HAMBACH,

Tönchesberg: Am Tönchesberg, einem Schlackenvulkan aus dem jüngeren Mittelpleistozän, sind saale- und weichselzeitliche Löfs-Deckschichten in großer Mächtigkeit erschlossen. In den Deckschichten des Tönchesberges wird der unterste zwi schengeschaltete rotbraune Bt-Horizont einer Parabraunerde mit dem Klimaoptimum der letzten Warmzeit, dem Eem, korreliert. Diese Interpreta tion basiert auf der vulkanologischen Altersab schätzung des Tönchesberg-Vulkans, die eine Einschätzung jünger als die Hüttenberg-Tephra mit 215 ± 4 ka erlaubt ( B O G A A R D & S C H M I N C K E 1990), so daß nur saalezeitliche und jüngere Deckschichten möglich sind. Der Nachweis des Blake-Event ( B E C K E R et al. 1989, REINDERS & H A M BACH 1995) der magnetischen Polaritäts-Skala mit 117 ka oberhalb des 1. kräftigen Bt-Horizontes in der Deckschichtenfolge bestärkt die pedologische Einstufung dieses Bt-Horizontes als Rest der Parabraunerde des Eem-Interglazials (Unterstufe 5e). Damit sind die hangenden Ablagerungen sicher eem- bis weichselzeitlichen Alters, was durch die Lumineszenz-Daten ( F R E C H E N 1994) bestätigt wird. Diese weichselzeitlichen Ablagerungen zeigen ein reich gegliedertes Profil, das 11 Bodenhori zonte aufweist ( B O E N I G K et al. dieser Band), von denen 10 Horizonte in das Unter- und MittelWeichsel zu stellen sind (Abb. 2). Diese Boden horizonte wurden durch Geländeansprache, Mes sung der toc- (total organic carbon), Karbonatund Ton-Gehalte sowie durch mikromorphologi sche Untersuchungen nachgewiesen. Es ergibt sich folgende Sequenz für das Unter- und Mittel weichsel Löß: Oberweichsel 10 9

Diskordanz brauner Boden Fließerde brauner Boden

2 1

Fließerde Diskordanz Ah-Horizont Fließerde, humos Ah-Horizont Lehmbröckel-Sande Diskordanz-Erosion Löß, vom" Hangenden Frostspalten Ah-Horizont, Schwammgefüge Fließerde, humos, Blöcke an der Basis Diskordanz-Erosion BtAh-Horizont Parabraunerde-Tschernosem: Schwammgefüge, Tonverlagening, Ton und Humusverarmung zum Hangenden Lehmbröckelsand u. Fließerde Diskordanz Fließerde, humos Diskordanz-Erosion Ah-Horizont Tschernosem eines feuchten Standorts (SwAh), im tieferen Teil synsedimentäre Überprägung Schwemmlöß- und Fließerde Diskordanz-Erosion Ah-Horizont, Tschernosem, intensive Bioturbation, makroskopisch gut sichtbar am Übergang vom Löß in den Ah-Horizont Schwemmlöß Diskordanz Bv-Horizont: stark humos, dünne Tonbeläge Ah-Horizont stark humos, Bioturbationsspuren Eließerde, humos mit Blake Event 117ka Diskordanz Bt-Horizont = E e m (Unterstufe 5e)

Koblenz-Metternich: Die Deckschichten der Unteren Mittelterrasse der Mosel in Koblenz-Metternich beginnen mit Hoch flutsedimenten und Löß, der zu einem Bt-Hori zont einer Parabraunerde überprägt wurde. Die ser interglaziale Boden wird aufgrund der Terrassenstratigraphie (Untere Mittelterrasse = saalezeit liche Ablagerung) und der Lumineszenz-Datie rungen an den Deckschichten mit dem Klima optimum des letzten Interglazials, der EemWarmzeit, korreliert ( B O E N I G K et al., 1 9 9 4 ; F R E C H E N et al., 1 9 9 5 ) . Darüber folgen diskordant humose Fließerden, in denen zwei Humuszonen, Ah-Horizonte, zwischengeschaltet sind. Diese Abfolge wird von B O E N I G K et al. ( 1 9 9 9 ) als unterer Pedokomplex bezeichnet. Darüber sind Lehmbröckel sande tind Schwemmlösse abgelagert worden. Zum Hangenden hin folgt der obere Pedokomplex, der aus zwei kräftigen Bt-Horizonten, die durch einen Ah-Horizont (Tschernosem) diskor dant voneinander getrennt sind, aufgebaut wird.

127

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets

T a b e l l e 1: E r g e b n i s s e d e r P a l ä o d o s i s - u n d D o s i s l e i s t u n g s b e s t i m m u n g s o w i e IRSL-Alter. D i e P r o b e n b e z e i c h n u n g e n s i n d i d e n t i s c h mit d e n e n aus F R E C H E N (1994). Table 1: Results o f the palaeodose and dose rate determination and IRSL age estimates. T h e sample numbers are identical with those described in FRECHEN (1994).

Palaeodosis [Gray]

Probe

Dosisleistung [Gy/ka]

IRSL-Alter [1000 Jahre]

Mittelwerte in Abb. 13

51,3 ± 3,5

3,821

13,4 + 1,3

Toe 12 Toe 13

3,582 4,179

Toe 24

9 6 , 0 + 5,7 104,9 ± 4,6 156,8 ± 11,4 161,3 ± 7,5 1 7 4 , 2 + 6,6

3,607

26,8 25,1 38,9 39,8 48,3

Toe 50

226,1 ± 14,0

3,510

64,4 + 6,6

Toe 40

296,4 ± 34,3

3,953

75,0 ± 8,3

Toe

Toe 20 Toe 22

4,031 4,053

± 1,8 +2,3 + 4,6 + 3,9 ± 4,2

25-27 39-40 48

Darüber wurden h u m o s e Fließenden und Lehm

2. E i n w a n d : S t i m m t d e r Z e i t r a h m e n ?

b r ö c k e l s a n d e akkumuliert, die ihrerseits minde

Für

s t e n s d u r c h drei A h - H o r i z o n t e u n t e r g l i e d e r t w e r

s c h e B e a r b e i t u n g , gestützt a u f

den.

von

s c h e D a t i e r u n g in K o m b i n a t i o n m i t P a l ä o m a g -

S c h w e m m l ö s s e n u n d lößartigen Fließerden über

netik, L u m i n e s z e n z d a t i e r u n g u n d n i c h t zuletzt

lagert, die d u r c h 3 D i s k o r d a n z e n unterteilt w e r

sedimentologisch-pedologische

den.

die Altersstellung eindeutig.

Die

humosen

Fließerden

S i e sind d u r c h m a r k a n t e

werden

Kiesschnüre ge

kennzeichnet. Aufgrund rungen

der

Das detaillierten

Lumineszenz-Datie

( T a b . 1) ist d i e G r e n z e

zu den

Ober-

d e n T ö n c h e s b e r g ist d u r c h v u l k a n o l o g i radioisotopi

Bearbeitung

Profil K o b l e n z - M e t t e r n i c h liegt a u f

der

Unteren Mittelterrasse, die b i s l a n g unwider sprochen

in d a s

S a a l e - G l a z i a l i.e.S. gestellt

W e i c h s e l - A b l a g e m n g e n an d e r 1. o d e r 2. K i e s

wird. D i e D e c k s c h i c h t e n s o l l t e n d a n n in d a s

s c h n u r f e s t z u l e g e n ( A b b . 2).

E e m - I n t e r g l a z i a l u n d in d i e W e i c h s e l - K a l t z e i t

Korrelation:

fung v o r l i e g e n , d o c h p a l ä o m a g n e t i s c h e

Mit

tersuchungen

zu stellen s e i n . H i e r k ö n n t e e i n e F e h l e i n s t u den beiden Schichtenfolgen v o m Tönches

und

Lumineszenzdatierungen

b e r g u n d v o n K o b l e n z - M e t t e r n i c h ( A b b . 2) l i e g e n

(Abb.

Akkumulations/Bodenbildungssequenzen

Einstufung d i e s e r A b l a g e r u n g e n in das E e m -

für

das Unter- und Mittel-Weichsel vor, die über d e m

2) a n d e n D e c k s c h i c h t e n b e s t ä t i g e n d i e

Interglazial u n d d a s W e i c h s e l - G l a z i a l .

Bt-Horizont des Eem-Interglazials, a m T ö n c h e s b e r g 10 u n d in K o b l e n z - M e t t e r n i c h 8 B o d e n h o r i

3. E i n w a n d : D i e b e s c h r i e b e n e n

zonte aufweisen. In Koblenz-Metternich k o m m e n

werden

n o c h 2 D i s k o r d a n z e n hinzu. Die

Dem

Postulierung e i n e r solchen Vielzahl von B ö

d e n im Zeitabschnitt Unter- u n d Mittel-Weichsel m u ß zu W i d e r s p r u c h h e r a u s f o r d e r n ,

daher hier

die Diskussion einiger möglicher Einwände.

Phänomene

überbewertet.

ist e n t g e g e n z u h a l t e n , d a ß e s nicht zu b e

streiten ist, d a ß in b e i d e n P r o f i l e n e i n e W e c h selfolge

von

Akkumulation

und

Bodenbil

d u n g vorliegt.

1. E i n w a n d : E s h a n d e l t s i c h u m e i n e A u s n a h

Die

me.

sprache, toc-, Karbonat- und Tonmineral-Ge

B o d e n b i l d u n g e n sind d u r c h G e l ä n d e a n

J e d e s g u t e Profil mit e i n e r D e t a i l - G l i e d e r u n g

halt s o w i e d u r c h M i k r o m o r p h o l o g i e ( B O E N I G K

ist e i n A u s n a h m e f a l l . Nur die w e n i g s t e n E r e i g

et al. 1999; B O E N I G K et al. 2000) g u t b e l e g t . E s

n i s s e d e s l e t z t e n Glazials s i n d in L ö ß - P r o f i l e n

bleibt das Argument, es h a n d e l e sich u m sehr

k o n t i n u i e r l i c h überliefert.

kurze

Zeitabschnitte,

und

der

klimatische

128

WOLFGANG BOENIGK & MANFRED FRECHEN

A l t e r in k a (Mittelwert)

KoblenzMetternich Pedologie Sedimento logie

IRSL

Kiesschnur

17-19

23-26

30-32

24-26

26-33

32-34

42-45

55-59

Iiiiiiiiiiii

**.

y y

62-67

75-77

77-92

92-116

73-79

85-89

>92-117

>103-130

TAT * Ca Ca Ca

III

•

Löß auf

Legende

Sedimentologie

Legende Pedologie

TT"

Fließerde Humose J Fließerde

11 j \1! j 1111 Schwemmlöß | IUI Lößlehm Hochflut-

----J SEDIMENT

Diskordanz

" _ | Lehmbröckelsande - "

Schotter

EiskeilPseudomorphosen

•

Artefakte

Steine

oooa

Vernässung I I I I Verbraunung

[

Bv einer Braunerde Cacaf l KarbonatanreicherungsJ horizont

l Tschernosem J (Humuszone)

ParabraunerdeTschernosem

Bt-Rest einer Parabraunerde

Lößkindl

Abb. 2: Korrelation der Löß-/Paläoboden-Abfolgen des T ö n c h e s b e r g e s u n d v o n Koblenz-Metternich. Die

T L - D a t i e r u n g s e r g e b n i s s e T ö n c h e s b e r g s o w i e die I R S L - u n d T L - D a t i e r u n g s e r g e b n i s s e v o n K o

b l e n z - M e t t e r n i c h s i n d a u s FRECHEN (1994) u n d F R E C H E N et al. (1995) e n t n o m m e n . D i e n e u e n

IRSL-Da-

tierungsergebnisse T ö n c h e s b e r g b e z i e h e n sich auf Tabelle l. Fig. 2: Correlation o f the loess/palaeosol s e q u e n c e from the sections at Tönchesberg and Koblenz-Metternich (Bt = clay-rich B horizon o f brown forest soil; Ah = humic-rich A horizon). TL age estimates concerning Tön chesberg and IRSL and TL age estimates concerning Koblenz-Metternich are from FRECHEN (1994) and FRECHEN et al. (1995). The data o f the IRSL age estimates for Tönchesberg are found in t a b l e l .

W e c h s e l sei u n e r h e b l i c h .

S i c h e r ist, d a ß

gen Horizonten um Löß, der kaltzeitliche B e d i n

sich bei den meisten der beschriebenen B o

g u n g e n anzeigt. Fließerden und

d e n b i l d u n g e n u m sehr kurze Phasen handelt,

rizonte deuten aber ebenfalls auf eine

a b e r ihre D a u e r u n d k l i m a t i s c h e U r s a c h e ist

L a n d o b e r f l ä c h e , die k l i m a t i s c h u n d d u r c h

m i t S i c h e r h e i t h ö h e r zu b e w e r t e n als d i e d e r

g e V e g e t a t i o n zu e r k l ä r e n ist.

Verspülungshoinstabile gerin

N a ß b ö d e n im O b e r w e i c h s e l , d i e als stratigrap h i s c h e Leithorizonte verwendet w e r d e n .

D i e K o r r e l a t i o n d e r b e i d e n Profile e r g i b t f o l g e n d e Ergebnisse (Abb. 2): Die Verknüpfung der Bt-Ho

Die

F r a g e der Wertigkeit der

Sedimentationser

rizonte,

d i e als R e l i k t e d e r

Parabraunerde

aus

g e b n i s s e zwischen d e n P h a s e n der B o d e n b i l d u n g

d e m E e m (5e) aufgefaßt w e r d e n , ist n a c h

dem

b l e i b t offen. In d e n m e i s t e n F ä l l e n h a n d e l t e s s i c h

vorliegenden Daten-Material a n z u n e h m e n .

u m F l i e ß e r d e n u n d v e r s p ü l t e S e d i m e n t e , in w e n i

s o k l a r l a s s e n sich d i e L ö s s e d e s O b e r - W e i c h s e i s

Eben

129

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Lößabfolgen des Mittelrheingebiets

aufgrund

der Lumineszenz-Datierungen

identifi

tationsphasen v o n e i n a n d e r getrennt sind. Bis a u f die b e i d e n jüngsten, die als b r a u n e B ö d e n anzu

z i e r e n (FRECHEN 1 9 9 4 ; FRECHEN e t al. 1 9 9 5 )

s p r e c h e n sind, h a n d e l t e s s i c h u m g u t a u s g e p r ä g Das

zwischen diesen beiden Einheiten liegende

S e d i m e n t p a k e t m u ß d a h e r in d a s Unter- u n d M i t tel-Weichsel gestellt werden. F ü r diesen Zeitab

te B o d e n h o r i z o n t e , d i e als A h - H o r i z o n t e , d i e z.T. zu e i n e m B v - , B t A h - b z w . B t - H o r i z o n t e n t w i c k e l t sind.

schnitt l i e g e n a l s D a t i e r u n g s h i l f e n a m T ö n c h e s berg die Identifizierung d e s B l a k e - E v e n t (BECKER

Eine Korrelation mit d e m marinen Klima-Archiv

et al. 1 9 8 9 , R E I N D E R S & H A M B A C H 1 9 9 5 ) u n d für b e i

e r w e i s t s i c h für d a s F r ü h w e i c h s e l a l s s c h w i e r i g

b z w . nicht durchführbar. Die Auflösung d e r mari

Profile L u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g e n

vor ( F R E

CHEN 1 9 9 4 , F R E C H E N e t al. 1 9 9 5 ) . D i e A b l a g e r u n g e n

nen

Sauerstoff-Isotopenkurve

reicht nicht a u s

- F l i e ß e r d e n u n d v e r s p ü l t e S e d i m e n t e - sind j e

( M A R T I N S O N e t al. 1 9 8 7 ; B A S S I N O T e t a l . 1 9 9 4 ) ,

d o c h für T h e r m o l u m i n e s z e n z - D a t i e m n g e n

d i e z a h l r e i c h e n P a l ä o b ö d e n zu k o r r e l i e r e n .

nicht

ideal, s o d a ß n o c h U n s i c h e r h e i t e n b e s t e h e n . D i e

Die

K o r r e l a t i o n ( A b b . 2 ) erfolgt d a h e r im w e s e n t l i

z o n t e s a m T ö n c h e s b e r g mit d e m S a u e r s t o f f - I s o t o -

c h e n aufgrund

sedimentologisch/pedologischer

pen-Substadium 5 e kann aufgrund d e r C h r o n o l o

B e r ü c k s i c h t i g u n g d e r Infrarot

gie u n d d e r s t r a t i g r a p h i s c h e n E r g e b n i s s e a l s g e s i

Ansprache

unter

Optisch Stimulierten Lumineszenz-Daten. Der

untere

chert a n g e s e h e n werden.

P e d o k o m p l e x v o n Metternich

wird

mit d e m E e m - B t u n d d e n d a r ü b e r f o l g e n d e n A r tefakte-führenden Ablagerungen mit den B o d e n horizonten eines Ah- und eines Bv-Horizontes a m

D e r unterste Bt-Hori

zont der Parabraunerde v o n Koblenz-Metternich wird

aufgrund

der

Lumineszenz-Datierungen

( F R E C H E N e t al. 1 9 9 5 ) u n d d e m V o r h a n d e n s e i n d e r

Deckschichten

a u f der saalezeitlichen

Unteren

Mittelterrasse mit d e m K l i m a o p t i m u m d e r letzten

T ö n c h e s b e r g verknüpft. In b e i d e n P r o f i l e n folgt d a r ü b e r e i n m e h r e r e M e

W a r m z e i t korreliert. Am T ö n c h e s b e r g werden die b e i d e n im H a n g e n

ter m ä c h t i g e s L ö ß p a k e t . Der

Korrelation d e s untersten kräftigen Bt-Hori

o b e r e P e d o k o m p l e x v o n M e t t e r n i c h mit s e i

n e n b e i d e n B t - H o r i z o n t e n w i r d m i t d e n sehr kräf tigen B o d e n h o r i z o n t e n v o n T ö n c h e s b e r g , die b e i B E C K E R et al. ( 1 9 8 9 ) als e r s t e u n d z w e i t e U n t e r

d e n f o l g e n d e n A h - H o r i z o n t e , d e r o b e r s t e zu e i n e r B r a u n e r d e d e g r a d i e r t , aufgrund d e r i n v e r s e n M a g n e t i s i e m n g , d i e m i t d e m B l a k e E v e n t korreliert wird

( B E C K E R et

al., 1 9 8 9 ; R E I N D E R S &

Weichsel-Humuszone b e z e i c h n e t werden, korre liert.

g e n ( F R E C H E N 1 9 9 4 ) zeitlich in d a s a u s g e h e n d e

Aufgrund d e r L u m i n e s z e n z - D a t i e r u n g e n wird i m Top

des Bt-Ah-Horizontes a m Tönchesberg u n d

u n d aufgrund

HAMBACH,

1995)

der Lumineszenz-Datiemn-

S a u e r s t o f f - I s o t o p e n - S u b s t a d i u m 5 e gestellt. Der

kräftige

Parabraunerde-Tschernosem wird

M e t t e r n i c h d i e G r e n z e z w i s c h e n Unter- u n d Mit

Chronologie

in das

tel-Weichsel a n g e n o m m e n .

5a gestellt. D e r o b e r s t e B t - H o r i z o n t d e s o b e r e n

T o p d e s o b e r s t e n B t - H o r i z o n t e s in K o b l e n z -

aufgrund

Tönchesberg

der Lumineszenz-

Sauerstoff-Isotopenstadium

P e d o k o m p l e x e s a t i s K o b l e n z - M e t t e r n i c h w i r d mit Auf

eine

weiterführende

Parallelisierung

verzichtet, d a a n g e n o m m e n

werden

wird

dieser kräftigen B o d e n e n t w i c k l u n g korreliert.

muß, d a ß

a u c h d i e s e d e t a i l l i e r t e n A b f o l g e n nicht v o l l s t ä n

Die

dig sind u n d e i n e V e r k n ü p f u n g n u r n a c h d e r A b -

zonte sowie die beiden schwachen Verbraunun-

zähl-Methode

gen, die mit d e n b e i d e n Lohner B ö d e n korreliert

fragwürdig

ist. G e w i s s e

Unter

d a r ü b e r f o l g e n d e n drei s c h w a c h e n A h - H o r i

s c h i e d e in d e r A u s p r ä g u n g d e r B ö d e n sind s i c h e r

w e r d e n , s i n d in b e i d e n Profilen a u f g r u n d d e r Lu

s t a n d o r t b e d i n g t . K o b l e n z - M e t t e r n i c h liegt i m g e

mineszenz-Datierungen

schützten Moseltal, der T ö n c h e s b e r g dagegen 1 4

v e r m u t l i c h in d a s frühe S t a d i u m 3 z u s t e l l e n .

k m entfernt a u f d e r H o c h f l ä c h e d e r Eifel u n d m o r phologisch

ca. 150 m höher.

Ein V e r g l e i c h d i e s e r früh- u n d m i t t e l w e i c h s e l z e i t lichen Löß-/Paläobodenabfolgen mit d e n palyno logisch untersuchten

Diskussion u n d Schlußfolgerungen

in d a s M i t t e l - W e i c h s e l ,

Niedersachsen

W e i c h s e l - I n t e r s t a d i a l e n in

( B E H R E 1989; B E H R E & LADE 1 9 8 6 ;

Z u s a m m e n f a s s e n d sind s o w o h l a m T ö n c h e s b e r g

B E H R E & VAN DER PFLICHT 1 9 9 2 ) legt n a h e , d a ß auf

als a u c h in K o b l e n z - M e t t e r n i c h z w i s c h e n d e m B t -

grund der chronologischen Daten d e r Tscherno-

Horizont d e s E e m s

(Sauerstoff-Isotopenstadium

s e m - P s e u d o g l e y m i t d e m B r o r u p u n d d e r kräftige

und der Basis des Oberweichsel-Lösses (Sau

Parabraunerde-Tschernosem mit d e m Odderade

5e)

erstoff-Isotopenstadium 2 ) 1 0 eigenständige B o

korreliert

denbildungen nachgewiesen, d i e durch Sedimen

schwächer

werden.

Die

ausgebildeten

darüber

folgenden

Ah-Horizonte

lassen

130

WOLFGANG BOENIGK & MANFRED FRECHEN

sich mit dem Oerel-, Glinde-, Moershoofd- und Hengelo-Interstadial korrelieren. Der obere schwachbraune Boden der oberen Mittelweich selzeitlichen Abfolge des Tönchesberges kann mit dem Denekamp-Interstadial korreliert wer den.

mutet. Im Vergleich mit den Klima-Archiven aus Eisbohrkernen, See-Sedimenten und Mooren zeigt sich, daß in Lößprofilen eine durchaus gleichwertige Differenziemng des Klimaganges möglich ist.

Die Lößprofile lassen aber darüber hinaus, zwi schen dem Bt-Horizont des Eem und der Boden bildung, die dem Brorup gleichgesetzt wird, meh rere Klimaschwankungen erkennen.

Dank

Die Abfolge über dem Bt vom Tönchesberg be ginnend mit einer Diskordanz gefolgt von der Ab lagerung einer Fließerde mit dem paläomagnetischen Signal des Blake-Event und den Bodenho rizonten 1 und 2, muß noch in Sauerstoff-Isotopen-Unterstufe 5e eingeordnet werden und be legt Klimaschwankungen im ausgehenden Eem. Über dem folgenden Lößpaket, das dem Sauerstoff-Isotopen-Stadium 5d zuzuordnen ist, erfolgt eine Bodenbildung aus Löß, danach eine Erosion, dann die Akkumulation und Bodenbildung, die dem BrOrup zugeordnet werden kann; das heißt, vor dem eigentlichen Bromp hat es eine weitere Klimaschwankung gegeben, die wie das Brorup in Sauerstoff-Isotopen-Unterstufe 5c einzustufen ist. Es wird angenommen, daß die Klima- und Um weltveränderungen während der letzten 130.000 Jahre im westlichen Europa und in Grönland isochron abgelaufen sind ( D A N S G A Ä R D et al. 1993). Daher liegt ein Vergleich der sehr detaillierten Löß-/Paläoboden-Abfolge des „Eiszeitlichen Löß profils" und vom Tönchesberg, Osteifel, mit den Klimadaten des GPdP-Eisbohrkernes für das Frühund Mittel weichsei nahe. Neben den signifikan ten Klima V e r ä n d e r u n g e n , z.B. das letzte Intergla zial und die beiden frühglazialen Interstadiale Brorup und Odderade, wurden mehrere Klima schwankungen mit geringerer Intensität nachge wiesen. Diese Klimaveränderungen waren genü gend ausgeprägt, um die Vegetation und damit die Oberflächenstabilität in Mitteleuropa zu be einflussen und konnten so in den beiden LößProfilen überliefert werden. Ein Vergleich mit den Daten aus den Eisbohrkernen, z. B. bei J O H N S O N et al. 1997, zeigt große Ähnlichkeit der Zahl und Po sition der Klimaschwankungen, was als isochro ner Verlauf der Klimakurve von Mitteleuropa und von Grönland interpretiert werden kann. Die vorgelegten stratigraphischen und chronolo gischen Daten zeigen, daß der letzte Interglazial/Glazialzyklus in den Lößsequenzen Mitteleuro pas wesentlich besser überliefert ist als bisher ver

Wir bedanken uns bei der DFG für die finanzielle Fördemng im Rahmen des Projektes „Quartär der Eifel" ( B o 413/5). Frau Krings sorgte für die h o h e Qualität bei den Reinzeichnungen der Abbildung.

Schriftenverzeichnis BASSINOT, F. C , LABEYRIE, L. D., VINCENT, E., QUIDELLEUR, X.,

SHACKLETON, N.Y.

& LANCELOT, Y . ( 1 9 9 4 ) :

The

astronomical theory of climate and age o f the Brunhes-Matuyama magnetic reversal.- Earth and Plane tary Science letters, 1 2 6 : 91-108; Elsevier. BECKER, U., BOENIGK, W. & HENTZSCH, B . ( 1 9 8 9 ) : R e v e r s e

Magnetisierung in den frühwürmzeitlichen D e c k schichten am Tönchesberg/Osteifel.- Mainzer Na turwissenschaftliches Archiv, 2 7 : 1-22; Mainz. BEHRE, K.-E. (1989) Biostratigraphy o f the last glacial period in Europe.- Quaternary Science Reviews, 8 : 25-44; — & LADE, U. (1986): Eine Folge von Eem und 4 Weichsel-Interstadialen in Oerel/Niedersachsen und ihr Vegetationsablauf.- Eiszeitalter u. G e g e n wart, 3 6 : 11-36; Hannover. — & PFLICHT, J . v.d. (1992): Towards an absolute chro nology for the last glacial period in Europe: radicarbon dates from Oerel, northern Germany.- Vegeta tion History and Archaeobotany, 1: 111-117; BOENIGK, W. & FRECHEN, M. (1994): Mittel- und oberpleistozäne Deckschichten des Tönchesberges, Ostei fel.- In: SCHIRMER, W. (Hrsg.): Landschaftsgeschichte im europäischen Rheinland. - Rheinlandverlag; Köln (im Druck). — & WEIDENFELLER, M. (1994): Die mittelund oberpleistozäne Deckschichtenfolge im Naturschutzgebiet „Eiszeitliches Lößprofil" in Koblenz-Metternich.Mainzer Geowässenschaftliche Mitteilungen, 2 3 , S. 287-320, 14 Abb., Mainz. — & SCHWEITZER, U. (1999): Mikromorphologische Charakterisierung der Deckschichten von Kärlich und Koblenz-Metternich. - Mainzer geowissenschaftliche Mitteilungen, Mainz (im Druck). — & SCHWEITZER (2000): Mikromorphologische Cha rakterisierung der Deckschichten des T ö n c h e s b e r ges. - Eiszeitalter und Gegenwart; Krefeld.(zum Druck eingereicht) BOGAARD, P. V. d. & ScHMiNCKE, H.-U. (1990) Die Ent wicklungsgeschichte des Mittelrheinraumes und die Eruptionsgeschichte des Osteifel-Vulkanfeldes. - In: SCHIRMER, W. (Hrsg.); Rheingeschichte zwi schen Mosel und Maas.- deuqua-Führer 1: 166-190; Hannover.

Klimaschwankungen im Frühweichsel der Löfsabfolgen des Mittelrheingebiets BRUNNACKER, K. (1958): Zur Parallelisierung des Jungpleistozäns in den Periglazialgebieten Bayerns und seiner östlichen Nachbarländer. - Geologisches Jahrbuch, 7 6 : 129-150; Hannover. — (1990): Gliederung und Dauer d e s Eiszeitalters im weltweiten Vergleich.- In: H . LIEDKE (Hrsg.): Eiszeit forschung. - Seiten 55-68, Wissenschaftliche Buch gesellschaft Darmstadt. GONNARD, N. J . , BOSINSKI, G . & ADLER, D . (1995): Ko

blenz-Metternich.- In: SCHIRMER. W . (Hrsg.): Quater nary Field Trips in Central Europe. Vol. 2: 882-885; München. DANSGAARD, W . , JOHNSON, S. J . , CLAUSEN, H . B . , DAHL-JENSEN, D., GUNDESTRLP, N. S., HAMMER, C. U . , HVIDBERG, C.

S., STEFFENSEN, J . P., SVF.INBJÖRNSDOTTIR, A. E.,

WHITE, J . , JOIJZEL, J . & B O N D , G. ( 1 9 9 3 ) : Evidence for

general instability o f past climate from a 250-kyr ice-core record.- Nature, 3 6 4 : 218-220. FRECHEN, M. (1994): Thermolumineszenz-Datiemngen an Lössen des Tönchesberges aus der Osteifel.- Eis zeitalter und Gegenwart, 4 4 : 79-93; Honnover. — (1995): Eruptionsgeschichte und Deckschichtenfol ge der Wannenköpfe-Vulkangmppe in der Ostei fel.- Eiszeitalter und Gegenwart, 4 5 : 109-129; Han nover. —

BOENIGK, W., WEIDENFELLER, M. ( 1 9 9 5 ) ; Chronostrati-

graphie des „Eiszeitlichen Lölsprofils"' in KoblenzMetternich.- Mainzer Geowiss. Mitt, 2 4 , S. 155-180, 13 Abb.. 2 Tab.. Mainz. — & JUSTUS. A. (1998): Zur Geologie der Wannen-Vul kangruppe in der Osteifel. - GeoArchaeoRhein, 2 : 213-240; Münster. HENTZSCH, B . (1990): Die Löfsdeckschichten am Tön chesberg (Osteifel). - In: SCHIRMER, W. (Hrsg.): Rheingeschichte zwischen Mosel und Maas. deuqua-Führer, 1, 42-46; Hannover.

131

JOHNSON, S . J . , CLAUSEN, H. B . , DANSGAARD, W . , GUNDESTRUP, N. S., HAMMER, C. U . , ANDERSEN, U . , ANDERSEN, K. K , HVIDBERG, C. S., DAHL-JENSEN, D . , STEFFENSENJ. P., SHOJI, H , SVEINBJÖRNSDOTTIR, A. E., W H I T E , J . , J O U -

ZEL, J. & FISHER, D . (1997); T h e 3 i « record along the Greenland I c e Core Project deep ice core and the problem o f possible Eemian climatic instabilityJournal o f Geophysical Research, 1 0 2 , N. C12: 26,397-26,410; MARTINSON, D . G., PISIAS, N. G., HAYS, J . D . , IMBRIE, J . , MOORE, T.C. & SHACKLETON, N. J . ( 1 9 8 7 ) : Age dating

and the orbital theory of the Ice Ages development of a high resolution 0 to 300,000-year chronostratigraphy. - Quaternary Research, 2 7 : 1-29; Washing ton. REINDERS, J. & HAMBACH, U . (1995): A geomagnetic event recorded in loess deposits of the Tönchesberg (Ger many): identification of the Blake magnetic polarity episode. - Geophysical Journal International, 1 2 2 : 407-418. SEMMEL, A. (1968): Studien über den Verlauf jungpleistozäner Formung in Hessen. - Frankfurter geogra phische Hefte, 4 5 : 1-133; Frankfurt a.M. ZÖLLER, L., CONARD, N. J . & HAHN, J . ( 1 9 9 1 ) : Thermolu-

minescence dating o f Middle Palaeolithic open airsites in the Middle Thine Valley/Germany.- Naturwisschenaften, 7 8 : 408-410; Berlin; Heidelberg.

Manuskript eingegangen am 10. März 1999

Eiszeitalter

Gegenwart

132 - 143 4 Abb.

Hannover

1999

Pollenstratigraphische Gliederung des Spätglazials im Rheinland URSULA

SCHIRMER*)

- Meiendorf Interstadial, boundary Pleniglacial/Lateglacial, Schleswig-Holstein, Eifel, Lahn, Weser, Central Europe K u r z f a s s u n g : Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit dem Meiendorf-Interstadial nach der Definition von MENKE ( 1 9 6 8 ) . Das Meiendorf-Interstadial ist eine vorböllingzeitliche Wärmeschwankung, die durch einen Anstieg von Zwergbirke (Betula nana), Sanddorn (Hip popbae) und Beifuß (Artemisia) charakterisiert ist. Es wurde erstmals 1968 von MENKE für Schleswig-Holstein vorgestellt und konnte seitdem im Rheinland (SCHIRMER 1995, 1 9 9 6 ; LITT & STEBICH 1996), an der Lahn (SCHIRMER 1998)

und

an der Weser (MERKT & MÜLLER im

Druck)

nachgewiesen werden. Sowohl aus den östlichen Nie derlanden als auch aus dem mitteldeutschen Raum und dem Alpenvorland sind Pollenprofile bekannt, in de nen sich Hinweise auf diese vorböllingzeitliche Wär meschwankung finden. Daher kann man von einem mitteleuropäischen Geltungsbereich für das Meiendorftnterstadial ausgehen. Das Meiendorf-Interstadial er scheint demnach geeignet, eine einheitliche Abgren zung v o m Hochglazial zum Spätglazial zu erbringen. Es gibt zahlreiche Hinweise auf weitere mögliche Wärme schwankungen, die jünger als das letztglaziale Maxi mum (LGM) und älter als das Bölling-Interstadial sind. Aufgnind der Tatsache, daß es sich hierbei um schwim mende Interstadiale handelt, denen der palynologische Anschluß an das bekannte Spätglazial fehlt und deren zeitliche Stellung oft nur durch C-Daten belegt wird, ist eine Korrelation mit d e m Meiendorf-Interstadial bis her nicht möglich. 14

[ P o l l e n s t r a t i g r a p h i c a l subdivision o f t h e Lateglacial i n t h e R h e i n l a n d ] A b s t r a c t : T h e present text is concerned with the Mei endorf Interstadial which has b e e n established by MEN KE 1968 o n pollen diagrams of Schleswig-Holstein. It is older than the Bölling Interstadial and is characterized by a rise o f Betula nana, Hippophaeand Artemisia pol len. Meanwhile its validity has been proved on pollen profiles o f the Eifel (SCHIRMER 1995, 1996; LITT & STEBICH

1996), the Lahn river (SCHIRMER 1998) and the Weser ri ver (MERKT & MÜLLER in print). Some pollen records o f the eastern Netherlands, the central part o f Germany and the Alpine foreland with a long Lateglacial sequence provide hints on the existence o f a climatic amelio*) Anschrift der Verfasserin: Dr. U. SCHIRMER, Abt. G e o logie der Heinrich-Heine-Universität, Universitätsstr. 1, D-40225 Düsseldorf

ration older than the Bölling Interstadial. Thus the Mei endorf Interstadial proves to b e a reliable event in cen tral Europe. It provides a useful indicator for a biostratigraphic boundary between the Pleniglacial a n d Late glacial period. There exist numerous evidence for inter stadial phases between the Last Glacial Maximum (LGM) and the Bölling Interstadial. They are reported from the northern and the southern hemisphere. Their stratigraphical position in general is given by C-dating, and their geological position lies between the mo raines o f the LGM and phases o f glacier retreat. When ever they provide palynological data, the record is a floating o n e that lacks the direct connection with the palynologically known Lateglacial. For the time being it is not recommended to correlate them with the Meien dorf Interstadial. 14

1 Das Meiendorf-Interstadial i m n o r d d e u t s c h e n Spätglazial Bei den Ausführungen

zum Spätglazial werden

folgende biostratigraphische Einheiten benutzt: Dryas 3 Alleröd-Interstadial

oder Jüngere Tundrenzeit

Dryas 2 Bölling-Interstadial

oder Mittlere Tundrenzeit

Dryas 1 Meiendorf-Interstadial

oder Ältere Tundrenzeit

Hochglazial (Dryas 1, 2 und 3 nach N I L S S O N 196l und Ältere, Mittlere und Jüngere Tundrenzeit sensu M E N K E (in B O C K et al.

1985)

1968 stellte M E N K E im Profil Glüsing (West-Schles wig-Holstein; A b b . l ) das „Meiendorf-Intervall" vor und wies es auch im Profil Dätgen, das von A L E T S E E 1959 bearbeitet worden war, nach. 1985 bezeichnete es M E N K E in B O C K et al. (1985) end gültig als Meiendorf-Interstadial und schlug es in den 90er Jahren der Stratigraphischen Kommissi on als Holostratotypusprofil des Meiendorf-Interstadials für Nordwestdeutschland vor. Der Name Meiendorf ist einer jungpaläolithischen Rentierjägerfündstelle im Nordosten von Hamburg ent nommen, die unter anderem eng mit den Arbei ten von S C H Ü T R U M P F (1936, 1955) verbunden ist.

Pollenstratigraphische Gliederung das Spätglazials im Rheinland

133

100 km

A b b . 1: L a g e p l a n d e r im T e x t g e n a n n t e n L o k a l i t ä t e n v o n P o l l e n p r o f i l e n . S c h w a r z e P u n k t e : P o l l e n p r o file mit M e i e n d o r f - I n t e r s t a d i a l ; o f f e n e Kreise: P r o f i l e , d i e H i n w e i s e a u f das M e i e n d o r f - I n t e r s t a d i a l e n t halten; Pi = Pinus,

B e = Betula,

A = Artemisia,

E = Empetrum,

N B P = Nichtbaumpollen, B P = B a u m

p o l l e n , LST = L a a c h e r S e e - T e p h r a Fig. 1: Location map of all mentioned pollen profiles. Filled circles: pollen records which include the Meien dorf Interstadial; open circles: profiles with suggested evidences for the Meiendorf Interstadial; Pi = Pinus, Be = Betula, A = Artemisia, E = Empetrum, NBP = nonarboreal pollen, BP = arboreal pollen, LST = Laacher See Tephra M E N K E legte i m Profil G l ü s i n g d i e G r e n z e z w i schen Hochglazial und M e i e n d o r f an den Anstieg der Artemisia-KuTve. Erhöhte W e r t e des Pollens v o n Z w e r g b i r k e (Betula nana) u n d Beifuß (Arte misia) sowie das gleichzeitige oder unmittelbar nachfolgende Maximum von Sanddorn (Hippo pbae) k e n n z e i c h n e n das M e i e n d o r f - I n t e r s t a d i a l selbst. D i e A b g r e n z u n g d e s M e i e n d o r f - I n t e r s t a d i als n a c h o b e n erfolgt d u r c h e i n e n R ü c k g a n g d e r Birkenwerte und einen Nichtbaumpollenanstieg u n t e r h o h e r B e t e i l i g u n g v o n Helianthemum und Artemisia, die die Dryas 1 charakterisieren.

D e m z u f o l g e h a n d e l t e s s i c h b e i d e r pollenstratig r a p h i s c h e n Charakteristik d e s M e i e n d o r f - I n t e r stadials u m d e n e r s t e n v o n i n s g e s a m t drei G i p f e l n d e r Betula-Kurve, der h i e r ü b e r w i e g e n d d u r c h Zwergbirke verursacht wird. Ein Erkennungs m e r k m a l für d i e s e n ersten B i r k e n g i p f e l ist a u c h , d a ß e r d a s Hippophae-Maximum i m G e f o l g e hat. D e r z w e i t e Betula-Gipkl liegt i m B ö l l i n g , w e n n die Hippophae-Werte bereits stark zurückgegan g e n sind. D e r dritte B i r k e n g i p f e l fällt ins frühe Al l e r ö d , w o d e r N B P s e i n e n s p ä t g l a z i a l e n Tiefst stand erreicht.

134

URSULA SCHIRMER

U S I N G E R ( 1 9 8 5 ) gliedert a n h a n d e i g e n e r P o l l e n

dieser Gliederung ging d a s Meiendorf-Interstadi

profile i n S c h l e s w i g - H o l s t e i n d a s S p ä t g l a z i a l i n

al in d e r Ä l t e r e n Dryas ( I ) auf. Als IVERSEN ( 1 9 4 2 )

p o l l e n a s s e m b l a g e z o n e s ( p a z ) , u m frei v o n stra-

mit d e m B ö l l i n g - I n t e r s t a d i a l ( I b ) e i n e p r ä a l l e r ö d -

tigraphischen Zuordnungen die Vegetationsent

zeitliche klimatische G u n s t p h a s e

w i c k l u n g darzustellen. D a m i t wollte USINGER d e n

d a s S p ä t g l a z i a l fünfteilig. D i e Ä l t e r e D r y a s ( I ) w i r d

P r o b l e m e n d e r Parallelisiemng der als bölling

jetzt in d i e v o r b ö l l i n g z e i t l i c h e Ä l t e s t e D r y a s ( I a )

zeitlich e i n g e s t u f t e n P o l l e n d i a g r a m m e

aufstellt,

wird

in N o r d

u n d d i e n a c h b ö l l i n g z e i t l i c h e Ä l t e r e D r y a s ( I c ) auf

deutschland und angrenzenden Gebieten auf den

geteilt. D a s M e i e n d o r f - I n t e r s t a d i a l g i n g n u n f o l g

G r u n d g e h e n , die v e r m u t l i c h d u r c h d i e V e r k n ü p

lich in d e r Ältesten Dryas ( I a ) auf. D a m i t w i c h d e r

fung

u m f a s s e n d e r e Begriff Ältere D r y a s ( I ) e i n e r Auf

unterschiedlich

alter

Diagrammabschnitte

v e r u r s a c h t w e r d e n . W i e o b e n d a r g e l e g t gibt e s i m

s p a l t u n g in Älteste ( I a ) u n d Ä l t e r e ( I c ) D r y a s . N I L S -

Spätglazial N o r d - u n d W e s t d e u t s c h l a n d s drei Be-

SON

f « / « - G i p f e l , s o d a ß d e r Fall e i n t r e t e n k ö n n t e , d a ß

ziert g e w o r d e n e N o m e n k l a t u r d e r T u n d r e n - o d e r

(I96D v e r e i n f a c h t

die nun sprachlich k o m p l i

m a n irrtümlich d e n e r s t e n m i t d e m z w e i t e n o d e r

D r y a s z e i t e n d u r c h e i n e N u m e r i e m n g in D r y a s 1 - 3

d e n z w e i t e n mit d e m d r i t t e n verknüpft, w e n n n u r

v o n alt n a c h jung.

z w e i G i p f e l v o r h a n d e n s i n d u n d die B e g l e i t m e r k male nicht berücksichtigt w e r d e n können. D a s

Bis

würde erklären, warum verschiedene böllingzeit

als e r s t e n p o l l e n a n a l y t i s c h e n A b s c h n i t t n a c h d e m

lich e i n g e s t u f t e P o l l e n d i a g r a m m e oft e i n e n v o n

Hochglazial b e g a n n das Spätglazial n o m e n k l a t o -

einander

risch m i t e i n e r T u n d r e n z e i t . D i e s e T u n d r e n z e i t ,

abweichenden

Entwicklungsstand d e r

zur Etablierung des Meiendorf-Interstadials

V e g e t a t i o n p r ä s e n t i e r e n , o b w o h l sie n i c h t a u s u n

sei

terschiedlichen

H o c h g l a z i a l i m L i e g e n d e n h i n n i c h t b e g r e n z t . Mit

USINGERS p a z - G l i e d e r u n g d e s Spätglazials s c h l i e ß t

der Abtrennung der basalen leichten E r w ä r m u n g

sich e i n e r Z o n e , die mit ansteigenden

Artemisia-

des Meiendorf-Interstadials beginnt das Spätglazi

hochglazialen

al mit e i n e m s c h w a c h e n Interstadial u n d d i e e r s t e

u n d s p ä t g l a z i a l e n V e r h ä l t n i s s e n darstellt, d i e kli

D r y a s - o d e r T u n d r e n z e i t liegt z w i s c h e n M e i e n

m a t i s c h g ü n s t i g e r e Hippophae-Betula

nana-paz

dorf- u n d B ö l l i n g - I n t e r s t a d i a l . D a m i t erfährt d a s

bis

Spätglazial e i n e klare A b g r e n z u n g z u m l i e g e n d e n

Klimabereichen

Werten d e n Übergang

stammen.

zwischen

an. S i e z e i c h n e t sich d u r c h Betula

nana-Werte

3 5 % u n d m a x i m a l e Hippopbae-

und

Juniperus-

e s d i e Ältere, Älteste o d e r D r y a s 1, w a r z u m

Hochglazial.

W e r t e aus. Damit entspricht sie nach pollenanaly tischen

u n d stratigraphischen

Merkmalen d e m

2 DieSpätglazialgliederung Nord-

Meiendorf-Interstadial s e n s u MENKE. Mit

und

d e r Ausgliederung d e s Meiendorf-Interstadi-

als b e g i n n t d a s Spätglazial mit e i n e m , w e n n a u c h s c h w a c h e n Interstadial. V o r h e r w a r e i n e

lange

k o n t r o v e r s e D i s k u s s i o n d a r ü b e r geführt w o r d e n , wann d e r Übergang des vegetationskargen Hochglazials z u r T u n d r e n v e g e t a t i o n

d e s Spätglazials

zu z i e h e n s e i (vgl. F I R B A S 1 9 4 9 : 4 8 , VAN D E R H A M

MEN 1 9 5 1 ) . I n n e r h a l b d e r e r s t e n Zeit v o r s i c h t i g e r Vegetationsentfaltung, Tundren-

oder

Dryaszeit

genannt, wurden dann Erwärmungsphasen w i e das

Alleröd-

(HARTZ & MILTHERS

1 9 0 1 ) und

das

B ö l l i n g - I n t e r s t a d i a l (IVERSEN 1 9 4 2 ) a u s g e s c h i e d e n . D a d u r c h erhielt d e r B e g r i f f T u n d r e n - o d e r D r y a s zeit, d e r g e g e n ü b e r d e m H o c h g l a z i a l e i n e k l i m a t i s c h e G u n s t z e i t darstellte, d i e B e d e u t u n g e i n e s Klimarückschlages zwischen d e n wärmeren In terstadialen. Die gegensätzliche A n w e n d u n g d e s Begriffs

Tundren-

oder

D r y a s z e i t ist a l s o

for

schungsgeschichtlich begründet: Vor

IVERSEN ( 1 9 4 2 ) g l i e d e r t e m a n d a s S p ä t g l a z i a l

dreiteilig in Ältere D r y a s z e i t ( I ) , Alleröd ( I I ) u n d J ü n g e r e D r y a s z e i t ( I I I ) ( v g l . SCHÜTRUMPF 1 9 5 5 ) . I n

Westdeutschlands

D e r V e r l a u f d e s Spätglazials i n N o r d w e s t d e u t s c h l a n d ist i m I n s e t d e r A b b . 1 s c h e m a t i s c h d a r g e stellt: N a c h d e m M e i e n d o r f - I n t e r s t a d i a l u n d d e r n a c h f o l g e n d e n Dryas 1 ist d a s B ö l l i n g d u r c h d e n kräftigen A n s t i e g d e r B a u m b i r k e n a u f ü b e r 60 % und

den

korrespondierenden

NBP-Rückgang

charakterisiert. In d e r n a c h f o l g e n d e n

Klimaver

schlechterung d e r Dryas 2 steigen die W e r t e d e s N i c h t b a u m p o l l e n s , b e s o n d e r s v o n Artemisia

n e u t . D a s Alleröd-Interstadial k a n n in z w e i , m a n c h e r o r t s a u c h in drei A b s c h n i t t e unterteilt

wer

den: I m Falle der Zweiteilung dominiert i m älte r e n A l l e r ö d Betula, die Pinus-Wetle

im jüngeren Alleröd n e h m e n

zu. Dort w o d i e L a a c h e r S e e - T e -

p h r a z u r A b l a g e r u n g g e k o m m e n ist, b e s i t z e n d i e Pollenprofile eine wertvolle Zeitmarke. Die Ü b e r k r e u z u n g d e r Betulameistens

in Nähe

Nordwesten

d u r c h d i e Pinus-Kurve dieses

Mitteleuropas

d e n m e i s t e n Fällen Betula Alleröds

Tephrahorizonts.

dominant.

allerdings

liegt Im

b l e i b t in

während des gesamten

Im Falle

einer

Dreiteilung

z e i c h n e t s i c h i m mittleren A l l e r ö d z u s ä t z l i c h e i n e

135

Pollenstratigraphische Gliederung das Spätglazials im Rheinland

Phase erhöhter NBP-Werte ab; zum Beispiel im Profil De Harriett (TEUNISSEN 1983)- Sie liegt in De Hamert im von .Berw/a'dominierten Profilteil. Die Jüngere Tundrenzeit präsentiert einen deutlichen NBP-Gipfel, in Nordwestdeutschland unter hoher Beteiligung von Empetrum. Seit vielen Jahren sind die palynologischen Er gebnisse vom Hämelsee bekanntgemacht wor den ( M E R K T & M Ü L L E R im Druck). Im MeiendorfInterstadial folgt hier auf den ersten Betulaund Artemisia-Anstieg unmittelbar das HippophaeMaximum. So dient das Pollenprofil Hämelsee als Brückenpfeiler zwischen Norddeutschland tincl dem Rheinland (s. Abb.l). 3 Pollenprofile mit Meiendorf-Interstadial im Rheinland 1995 wurde das Profil Miesenheim (Abb. 2 u. 3 ) auf dem 14. INQUA-Kongreß zum ersten Mal vor geführt und im Exkursionsführer veröffentlicht ( S C H I R M E R 1995). Es stammt aus einem verlande ten See, in dem aus einem Profilquerschnitt die einzige vorhandene ungestörte Stelle beprobt wurde. Das Profil zeigt lithologisch den Übergang von hochglazialem Löß zu einer Wechsellage rung von Torf und Kalkmudde. In den Werten der organischen Substanz (Abb. 3 ) spiegelt sich der Übergang vom hochglazialen Löß zur spätglazia len Mudde-Torf-Wechsellage sowie das Einsetzen des Allerödtorfes wider. Das Meiendorf-Intersta dial grenzt sich deutlich vom hochglazialen Löß ab: Während im pollenarmen Löß ferntranspor tierter PwM5-Pollen neben geringen Betulaund NBP-Vorkommen das Pollenspektrum dominiert, steigen zu Beginn der spätglazialen Pollenspek tren besonders die Betula-, Artemisiaund Gra mineen-Werte deutlich an. Hier kennzeichnen die spätglazialen Pioniere und Heliophyten, b e sonders Juniperus, Ephedra und Salix, Helianthemum, Potentilla, Thalictrum und Filipendula, das Pollenspektrum des Meiendorf-Interstadials. Die folgende Dryas 1 ist durch das absolute Artemisi'fl-Maximum belegt. In diesem Bereich liegt auch der Gipfel der Hippopbae-Kurve. Das Böl ling ist durch das scharf abgegrenzte absolute Betula-Maximum Lind einen NBP-Tiefststand ausge wiesen. Der Bereich der Pollenzone D 2 zwischen Bölling und Alleröd tritt im Diagramm durch Pol lenspektren mit einem sekundären ArtemisiaGipfel hervor. Es schließt sich die Betula-Phase des Alleröds an, zu deren Ende sich die Kurven von Pinus und Betula annähern. Die Kreuzung ihrer Kurven liegt deutlich unterhalb des Hori zonts der Laacher See-Tephra, die unmittelbar

135

über der obersten Pollenprobe das Profil plom biert. Die Pmws-Phase des Alleröds mit anhaltend hohen Filipendula-Wenen ist im Profil Miesen heim noch mit 6 cm Mächtigkeit erhalten. 1996 haben L I T T & S T E B I C H in den weiter westlich gelegenen laminierten Seeablagemngen des Pro fils Holzmaar ebenfalls das Meiendorf-Interstadial ausgeschieden. Das Meiendorf-Interstadial im Profil Holzmaar ist wie auch im Profil Miesenheim durch einen deutlichen Anstieg von Betula und Artemisia gekennzeichnet. Die Spektrenfolge zwischen dem Meiendorf- und dem Bölling-Inter stadial (D 1 im Profil Meiendorf) wird dort noch einmal durch einen e i n g e s c h a l t e t e n . B e t u l a - G i p fel unterteilt. Das Pollenprofil Niederweimar (Abb. 4) ( S C H I R M E R 1998) liegt im Bereich der hochwürmzeitlichen Niederterrasse der Lahn. Es beginnt direkt über dem Terrassenschotter. Der hochglaziale Schotter ist pollenfrei. Die Auensedimente beginnen mit dem ausklingenden Meiendorf-Interstadial. Die ses ist an der Basis des Pollenprofils noch eindeu tig erfaßt: mit Betula-Werten von über 3 0 % , Artewm<3-Werten zwischen 20 und 3 0 % , sowie Vor kommen von Hippopbae, Juniperus und Heliantbemum. Die meiendorfzeitlichen hohen Betu/«-Werte gehen zur Diyas 1 deutlich zurück. Wie in Miesenheim tind im Holzmaar liegt in der Dryas 1 das absolute Maximum von Artemisia, hier mit der Besonderheit, daß die Prozente dop pelt so hoch wie bei den westlicheren Profilen sind, wohl durch die Lage im Niederschlagsschat ten des Rheinischen Schiefergebirges bedingt. Auch hier liegt das absolute Betula-Maximum im Bölling, auch hier zeigt die Dryas 2 ein sekundä res Maximum von Artemisia sowie einen deutli chen NBP-Gipfel. Das Alleröd ist durch eine Betula-Vha.se und eine Zeit der wiederholten Kreu-

Legende zur Lithologie der Pollenprofile in den Abb. 2, 3, 4. Lithological symbols for the pollen profiles in the Fig. 2, 3, 4.

Torf

Gley, siltig

Mudde, torfstreifig

Gley, sandig

Mudde

Gley, kiesig

Kalkmudde

Löß

136

URSULA SCHIRMER

A b b . 2: P o l l e n p r o f i l M i e s e n h e i m mit a u s g e w ä h l t e n T a x a , Ü b e r h ö h u n g 10-fach, L e g e n d e zur L i t h o l o g i e s i e h e A b b . 5. Ü b e r d e m o b e r s t e n P o l l e n s p e k t r u m b e g r e n z t d i e L a a c h e r S e e - T e p h r a d a s P o l l e n p r o f i l . Fig. 2: Pollen profile Miesenheim with selected taxa, exaggeration factor 10, lithological symbols see Fig. 5, Laacher See Tephra lies immediately on top o f the uppermost pollensample A b b . 3 ( s i e h e S e i t e 137): P o l l e n p r o f i l M i e s e n h e i m , v o l l s t ä n d i g e s D i a g r a m m , Ü b e r h ö h u n g 5-fach ( S C H I R MER 1996), L e g e n d e zur L i t h o l o g i e s i e h e A b b . 5. Ü b e r d e m o b e r s t e n P o l l e n s p e k t r u m b e g r e n z t d i e Laacher S e e - Tephra das Pollenprofil Fig. 3: Pollen profile Miesenheim, complete diagram, exaggeration factor 5 (SCHIRMER 1996), Laacher S e e Tephra lies immediately on top o f the uppermost pollensample

Pollenstratigraphische Gliederung das Sp채tglazials im Rheinland

137

138

URSULA SCHIRMER

CVi

I 5

CM ; _ • - - ( D t O O n l O l l D f O i O C - r - C O W C O < 0 0 o r o K i ' - a i - ü i N O romrorotf]— romcD — r- o o <d n — o is o oo o — u m m - o

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o o> c n t o t M — r o o i n a i m c n c o t o c o m e n —io ro r o m m o > t m s to cm c \ k o - - i o — 1 0 0 1 0 id co f r o o> m e n (O — o c\J o oi n a o o o ^ r o r cm (O ro oi o o i cn t oi

A b b . 4: P o l l e n p r o f i l N i e d e r w e i m a r mit a u s g e w ä h l t e n T a x a , Ü b e r h ö h u n g 10-fach, L e g e n d e zur L i t h o l o gie s i e h e A b b . 5. Ü b e r d e m o b e r s t e n P o l l e n s p e k t r u m b e g r e n z t d i e L a a c h e r S e e - T e p h r a d a s P o l l e n p r o fil Fig. 4: Pollen profile Niederweimar with selected taxa, exaggeration factor 10, lithology symbols see Fig. 5. Laa cher See Tephra lies immediately on top o f the uppermost pollensample

Pollenstratigraphische Gliederung das Spätglazials im Rheinland

zungen der Pinusund Betula-Kurve gekennzeichnet. Auch hier befindet sich im Top des Profils unmittelbar über der höchsten Pollenprobe die Laacher See-Tephra als Zeitmarke. Wie dargestellt läßt sich das Pollenprofil Niederweimar also bestens mit den Profilen Miesenheim und Holzmaar parallelisieren. An dieser Stelle wird bewußt auf die Diskussion der Radiokarbondaten für das Spätglazial verzichtet. Meine zur Einstufung herangezogenen Argumente bauen rein auf der Palynostratigraphie auf. Die pollenstratigraphischen Zonen Meiendorf, Dryas 1, Bölling und Dryas 2 sind von so kurzer Dauer, daß sie häufig innerhalb der bei der C Datierung angegebenen Fehlergrenzen liegen. Berücksichtigt man nun noch die im Spätglazial vorhandenen bekannten Plateaus, die sich aus dem Vergleich von C-Daten und Kalenderjahren ergeben, so bleibt eine Zonierung dieses frühen Spätglazials nach Radiokarbonjahren spekulativ. Dennoch fügt sich das in Abbildung 2 und 3 des Pollenprofils Miesenheim angegebene C-Alter an Holz für das Meiendorf-Interstadial von 12.320 ± 90 a BP in den von M E N K E für das Meiendorf gesteckten Zeitraum (vgl. Kapitel 5 ) . l 4

H i n w e i s e auf die E x i s t e n z des MeiendorfInterstadials im w e i t e r e n Mitteleuropa

Bis in die 90er Jahre wurde die Abgrenzung des Meiendorf-Interstadials nur in Norddeutschland vorgenommen. Die dargestellten Ergebnisse b e legen die problemlose Anwendbarkeit der Spätglazialgliederung sensu M E N K E via Hämelsee ( M E R K T & M Ü L L E R im Druck) nach Süden bis ins Rheinland (Miesenheim: S C H I R M E R 1995, 1996; Holzmaar: L I T T & S T E B I C H 1996 und Niederweimar:

SCHIRMER 1998)

(Abb.

1).

Außerhalb dieses Raumes ist in den Pollenprofilen als älteste klimatische Gunstphase das Bölling-Interstadial anzutreffen. Hierbei erheben sich die Fragen, o b in diesen Profilen die Sedimente der biostratigraphischen Meiendorf-Periode nicht zur Ablagerung gelangt sind, eventuell wieder abgetragen wurden oder in den als böllingzeitlich eingestuften Profilabschnitten enthalten sind. In Abbildung 1 sind daher zusätzlich die Standorte einiger Pollenprofile eingetragen, in denen sich Hinweise auf eine vorböllingzeitliche klimatische Gunstphase finden. Erfahrungsgemäß sind es b e sonders die Pollenprofile aus Seeablagemngen, die eine ausreichend mächtige und bei hoher Auflösung untergliederbare präböllingzeitliche Zone enthalten, besonders dann, wenn sie bis in hochglaziale Sedimente zurückreichen. Im fol-

139

genden soll auf einige Pollendiagramme eingegangen werden, deren umfangreiche Spätglazialabschnitte möglicherweise Hinweise auf eine vorböllingzeitliche Gunstphase geben (siehe Abb. 1). Die Vorschläge zu Neueinstufungen wenn stichwortartig, dann in eckigen Klammern eingefügt - stützen sich nur auf palynostratigraphische Argumentation - nicht auf Datierungen. Poggenwisch

(SCHÜTRUMPF

1955):

Die mächtige Zone I ist untergliederbar und hat bereits an der Basis hohe Artemisia-Werte. Oberhalb der Spektren mit umgelagertem Pollen und hohen Pinus-Werten liegt ein Betula-GvpieX [Meiendorf], auf den unmittelbar ein Hippopbae-Gipfel folgt. Darüber liegt ein deutlicher NBP-Gipfel mit dem absoluten Artemisiaund HippopbaeMaximum [Dryas 1]. Erst danach erfolgt die böllingzeitliche Massenausbreitung der Birke. Usselo (jüngste Bearbeitung

VAN G E E L

et al. 1989):

Der als Bölling eingestufte Abschnitt Ib weist niedrigere Birkenwerte als sein Liegendes auf und enthält das Maximum von Hippopbae und Juniperus. Diese Merkmale entsprechen vielmehr der Dyas 1, die Meiendorf von Bölling trennt, als dem Bölling, Im Liegenden befindet sich dann eine Zone (Ia) mit einem langgestreckten Birkengipfel. Dieser könnte als Meiendorf-Interstadial interpretiert werden. Das Bölling-Interstadial würde bei dieser Deutung an der Basis des als Alleröd (II) eingestuften Diagrammbereichs liegen, wo sich ein kurzer, kräftiger Birkenvorstoß befindet. De Hamert

(TEUNISSEN

1983):

Der Autor setzt das Pollendiagramm in den zeitlichen Rahmen zwischen Bölling und Alleröd. An der Basis des Profils befindet sich die Abfolge: Steiler Betula-Ansüeg, Artemisiaund Hippo£/?«(?-Maximum [Meiendorf], danach Helianthemww-Maximum und zweiter Artemisia-Gipfel [Dryas 1], dann erst die Massenausbreitung von Betula [Bölling], erneuter NBP-Gipfel [Dryas 2], Das folgende Alleröd wäre bei dieser Interpretation durch einen NBP-Gipfel unterteilt. Großes Moor

(STREETZ

1984):

Unterhalb des von der Autorin als böllingzeitlich eingestuften Betula-Gipieis liegt eine Zone erhöhten NBPs (Artemisia!) und ein Strauchpionier-Maximum, an dessen Basis sich das spätglaziale Hippopbae-Maximum befindet [Dl], Darunter zeichnet sich noch ein älterer deutlicher Betula-VoTStoß [Meiendorf] ab.

140

URSULA SCHIRMER

Die kritische Sichtung geeigneter Profile aus Süd deutschland liefert auch dort Hinweise auf eine mögliche präböllingzeitliche Gunstphase. So zei gen zum Beispiel im westlichen Alpenvorland die Profile Schleinsee ( M I E L K E & MÜLLER 1981), Feder see ( G Ö T T L I C H 1955) und Schussenquelle ( L A N G 1962) im mächtigen spätglazialen Profilteil einen Birkenvorstoß, der unterhalb des böllingzeitli chen Betula-Maximums liegt. Diese wenigen Bei spiele zeigen bereits, daß für das Meiendorf-In terstadial von einer weiterreichenden Gültigkeit als bisher angenommen ausgegangen werden kann. Aus den Niederlanden liegen zahlreiche spätgla ziale Pollendiagramme neueren Datums vor, zu letzt bei H O E K 1997 zusammengetragen. Doch Diagramme mit einem lückenlosen Anschluß an hochglaziale Sedimente bleiben die große Aus nahme. Die Mehrzahl der Pollendiagramme setzt mit dem Bölling-Interstadial oder später ein. Ne ben dem bereits oben beschriebenen Profil Usselo (VAN G E E L et al. 1989) reicht nur das Profil Mekelermeer ( B O H N C K E 1994) noch so weit zurück, daß es die - hier entscheidende - Pollenzone Ia enthält. Das Profil Mekelermeer, die Verfüllung eines Pingos, liegt ca. 70 km nördlich von Usselo nahe der Vecht. Es enthält zwei deutliche BetulaGipfel, die palynostratigraphisch dem Bölling und Alleröd zugeordnet werden. Die Zone Ia un ter dem ersten Betula-G'vpfe\ zeigt insgesamt zwar erhöhte Betula-Werte, jedoch keinen nachfolgen den Rückgang dieser erhöhten Werte, keine an steigende Artemisia-Kurve und kein HippophaeMaximum, welche gemeinsam die kennzeichnen de Merkmalskombination des Meiendorf-Inter stadials ausmachen. Daher ist der Einstufung der Zone Ia als Älteste Dryas nichts hinzuzusetzen. Dieser Profiltyp mit zwei Betula-G'\pie\n ist der Grund dafür, daß man in den Niederlanden mit ausschließlich zwei spätglazialen Interstadialen operiert und das Meiendorf als früheste und drit te Wärmeschwankung nicht in Betracht zieht. So erwägen H O E K & Z A G W I J N (in H O E K 1997: 3 2 - 3 3 ) , die zwei vorhandenen Interstadiale entweder als Bölling-Alleröd oder als Meiendorf-Alleröd zu be zeichnen, letzteres unter Aufgabe des Begriffs Bölling. Bereits U S I N G E R (1985) stellt die Eignung von Bölling Sö als Typlokalität in Frage. Beide von H O E K & Z A G W I J N angegebenen Lösungen ge hen aber von der Voraussetzung aus, daß nur zwei Birkengipfel zuzuordnen sind und würden der Eigencharakteristik des Meiendorf-Interstadi als sensu M E N K E als biostatigraphische Zone nicht gerecht, denn sie ist eine neu ausgegliederte Zo

ne innerhalb von Ia und ist nicht mit nachfolgen den, jüngeren Birkengipfeln in Ib und II zu ver wechseln. Daher wird hier noch einmal betont, daß im Nordwesten Mitteleuropas eine Profilaus bildung mit drei palynostratigraphischen sehr ty pischen und dabei deutlich unterschiedlichen In terstadialen auftreten: Drei Betula-G'vpfel liegen in Superposition. Diese drei Birkengipfel müssen zusätzlich in typischer biostratigraphischer Ver gesellschaftung vorkommen: Unter einem Al leröd, das einen oder auch zwei Betula-Gipfel be inhalten kann und minimale NBP-Werte aufweist, folgt eine Zone erhöhter NBP-Werte (D2). Dar unter befindet sich ein kurzer markanter Birken vorstoß (Bölling), der oftmals gleichzeitig das ab solute Birkenmaximum des Spätglazials ist. Im Liegenden sind wieder erhöhte NBP-Werte ( D l ) , diesmal gemeinsam mit dem absoluten Maximum der Pioniersträucher, anzutreffen. Besondere B e deutung haben dabei neben Artemisa vor allem Hippopbae, Juniperusund Heliantbemum. Diese Zone wird von einem schwächeren Birkengipfel (Meiendorf) unterlagert, der oft mit ansteigenden Artemisia-Werten zusammenfällt. Der mittlere kurze und oftmals kräftigste BetulaGipfel wird in allgemeiner Übereinstimmung dem Bölling-Interstadial zugeordnet. Dieses Vor gehen sollte beibehalten werden, unabhängig da von, ob die Typlokalität Bölling Sö als zugehörig bestätigt wird oder nicht. Da das Meiendorf-Inter stadial mit seinen typischen Merkmalen stets deutlich unter dem Bölling-Interstadial liegt, soll te eine Verwechslung auszuschließen sein. Damit ist eine Verwendung des Namens Meiendorf als Synonym für Bölling, wie H O E K & Z A G W I J N (in H O E K 1997: 3 3 ) es erörtern, abzulehnen. Man kann sich natürlich fragen, o b der mittel europäische Profiltyp mit den drei Interstadialen Meiendorf-Bölling-Alleröd in den Niederlanden eine Westgrenze erfährt. Solange aber in den Nie derlanden nicht mehr Profile der hier dargestell ten Ausbildung und Vollständigkeit gefunden werden, läßt sich über eine Abgrenzung dieses Profiltyps keine Entscheidung fällen. Abschließend soll auf Veröffentlichungen hinge wiesen werden, die sich mit frühen spätglazialen Erwärmungsphasen außerhalb von Mitteleuropa befassen. 5 Vorböllingzeitliche W ä r m e schwankungen außerhalb Mitteleuropas

Vorböllingzeitliche Wärmeschwankungen außer halb Mitteleuropas sind zahlreich dokumentiert. Seit 1915 L E V E R E T T & T A Y L O R im Gebiet der Großen

Pollenstratigraphische Gliederung das Spätglazials im Rheinland

Seen Nordamerikas die Moränen der WisconsinVereisung und deren Spätglazial kartiert haben, gibt es aus dem Bereich des proglazialen Sees Arkona erste quartärgeologische Belege für eine Wärmeschwankung, die jünger als das letztglazia le Maximum (LGM) und älter als das Bölling ist. Sie erhielt den Namen Lake Arkona-Schwankung. Seit den 50er Jahren häuften sich palynologische Hinweise auf möglicherweise vergleichbare vor böllingzeitliche Interstadiale sowohl auf der Nordhalbkugel wie auch auf der Südhalbkugel. Palynologische Belege zu den zahlreichen glazi algeologischen Befunden aus dem Bereich der Großen Seen lieferten zum Beispiel aus Connec ticut das Pollenprofil Totoket Bog ( L E O P O L D 1956), aus Ohio das Profil von Torrens Bog ( O G D E N & H A Y 1965). Dadurch konnte das Ende des Lake Arkona-Interstadials mit C-Daten auf den Zeit raum um 13.000 a BP festgelegt werden. In Ko lumbien wiesen VAN DER H A M M E N & G O N Z A L E S (1965) die Susacä-Wärmeschwankung nach, die VAN DER H A M M E N & V O G E L ( 1 9 6 6 ) mit Befunden aus Kenia, Frankreich und Spanien korrelierten. Die Radiokarbondaten für die Abgrenzung des Susacä-Interstadials liegen bei 13.700-13.100 a BP. M Ö R N E R (1970) parallelisiert das Susacä- und das Lake Arkona-Interstadial mit dem Raunis-Interstadial ( S E R E B R J A N N Y I & R A U K A S 1970) im östlichen Baltikum. C-datierte Pflanzenlagen ergaben für letzteres zwei Daten: 13.890 ± 500 und 13.250 ± 160 a BP. 14

141

Stellung nur durch Radiokarbondatierungen fest gelegt. Es zeigt sich jedoch ferner, daß für den Zeitraum zwischen dem LGM und Bölling eine ganze Reihe von leichten Wärmeschwankungen nachgewie sen sind. M A N I A & S T E C H E M E S S E R (1970) beschrei ben auf der Basis von Molluskenfaunen eine zweigeteilte Wärmeschwankung aus dem Geisel tal als Müchelner Intervall und plazieren es vor das Bölling-Interstadial. M A N I K O W S K A (1995 a, b) beschreibt aus Zentralpolen die Klimaverbesseaing der Kamion-Phase mit einer Bodenbildung und i4C-Daten von 14.300 ± 300 und 14.590 ± 270 a BP. K O L S T R U P (1980) berichtet aus den Nieder landen von der organischen Lage des Epe-Hori zonts mit einem Alter von 14.000 ± 150 a BP. W. S C H I R M E R (im Druck) berichtet vom Leonard-Bo den, einer Kalkbraunerde im jüngsten Rheinlöß, die als Indiz für eine Wänneschwankung nach dem LGM und vor dem Beginn des Spätglazials gilt. Schon diese wenigen bodenkundlichen, malakologischen und glazialgeologischen Beispiele zei gen anschaulich, daß seit dem Rückzug des Eises vom LGM bis zum Spätglazial offenbar eine höhe re Anzahl kleinerer Wärmeschwankungen zumal von der geringen Größenordnung des MeiendorfInterstadials zu erwarten ist. Solange solche Schwankungen zwischen dem LGM und dem Bölling isoliert auftreten, sei es ohne Datieaing oder nur durch C-Alter belegt, ist ihre Korre lation untereinander und mit dem MeiendorfInterstadial vorerst wenig sinnvoll, wenn sie nicht mit dem bekannten Spätglazial in direktem Profil kontakt stehen. 14

Die vorgetragenen Daten gruppieren sich alle samt zwischen 14.000 und 13.000 a BP. Unter Ein beziehung der Fehlergrenzen könnten sie theore tisch ein und dasselbe Interstadial bezeichnen. Für die Untergrenze des Meiendorf-Interstadials gibt M E N K E (in Druckvorbereitung) das C-Alter 12.660 ± 300 a BP und für die Obergrenze 12.010 ± 75 a BP an. Das Alter für den Beginn des Mei endorf-Interstadials entnimmt er dem ArtemisiaAnstieg im Profil Usselo (VAN G E E L et al. 1989) und dasjenige für das Ende dem NBP-Anstieg nach dem Hippophae-Maximum im Profil Esinger Moor ( B O K E L M A N N et al. 1983)- Wenn auch das Alter für die Obergrenze Meiendorf zu jung erscheint denn es blieben für Dryas 1, Bölling und Dryas 2 nur etwa 200 Radiokarbonjahre - so ist dennoch das Meiendorf-Interstadial nach C-Alter deutlich jünger als die oben diskutierten Interstadiale außerhalb Mitteleuropas. In Glazialgebieten kön nen diese älteren schwimmenden Interstadiale nur jeweils zwischen die äußerste Eisrandlage des Oberwürms und das Bölling-Interstadial einge engt werden. Ansonsten ist ihre stratigraphische l4

Ich danke dem anonymen Rezensent für seine Anregungen.

Schriftenverzeichnis

ALETSEE, L. (1959): Zur Geschichte der Moore und Wäl der des nördlichen Holsteins. - Nova Acta Leopol dina, N.F. 2 1 (139): 51 S . , 9 Taf. als Beil; Leipzig. B O C K , W.,

MENKE, B . , STREHL, E. & ZIEMUS, H.

(1985):

Neuere Funde des Weichselspätglazials in Schles wig-Holstein. - Eiszeitalter und Gegenwart, 3 5 : 161180; Hannover. BOHNCKE, S. J . P. (1994): Lateglacial environmental changes in The Netherlands: Spatial and temporal patterns. - Quaternary Science Rewievs, 1 2 : 707717; London. BOKELMANN, K , HEINRICH, D. & MEYER, B . ( 1 9 8 3 ) : Fund

plätze des Spätglazials a m Hainholz-Esinger Moor, Kreis Pinneberg. - Offa, 4 0 : 199-239; Neumünster.

142

URSULA SCHIRMER

DREIMANIS, A. (1966): T h e Susacä-Interstadial and the subdivision o f the Late-Glacial. Discussion. - G e o logie en Mijnbouw, 4 5 : 4 4 5 - 4 4 8 ; "s-Gravenhage. FIRBAS, F. ( 1 9 4 9 ) : Spät- und nacheiszeitliche Waldge schichte Mitteleuropas nördlich der Alpen. - 4 8 0 S.; Jena. GEEL, B . VAN, COOPE, G . R. & HAMMEN, T. VAN DER ( 1 9 8 9 ) :

Palaeoccology and stratigraphy o f the Lateglacial type section at Usselo (The Netherlands). - Rev. Palaeobot. Palynol, 6 0 : 2 5 - 1 2 9 ; Amsterdam. GÖTTLICH, K. ( 1 9 5 5 ) :

Ein Pollendiagramm

HAMMEN, T . VAN DER ( 1 9 5 1 ) : Late-Glacial flora and p e -

riglacial phenomena in The Netherlands. - Leidse Geol. Mededelingen, 1 7 : 7 1 - 1 8 4 ; Leiden. & GONZALES, E. ( 1 9 6 5 ) : A Lateglacial and H o l o c e n e

pollen diagram from Cienaga del Visitador (Dept. Boyaca, Colombia). - Leidse Geol. Meded., 3 2 : 1 9 3 2 0 1 , Leiden. —

( 1 9 9 5 b): Aeolian activity differentiation in the area of Poland during the period 2 0 - 8 ka BP. - Biuletyn Peryglacjalny, 3 4 : 1 2 7 - 1 6 5 . Tab. 1; tödz. MENKE, B. (1968): Das Spätglazial von Glüsing. - Eiszeit alter und Gegenwart, 1 9 : 7 3 - 8 4 ; Öhringen. — Jungpleistozäne Biostratotypen in Norddeutsch land. - Geol. J b . (in Dmckvorbereitung). MERKT, J . & MÜLLER, H. ( 1 9 9 9 ) : Warve c h r o n o l o g y and

palynology o f the Late Glacial in Northwest Ger many from lacustrine sediments o f Hämelsee in Lower Saxony. - Quaternary International, in print.

ungestörter

späteiszeitlicher Verlandungsschichten im Feder seebecken. - Beitr. z. naUirkundl. Forsch, in Süd westdeutschland, 1 4 : 8 8 - 9 2 ; Karlsruhe.

—

& VOGEL, J . C. (1966): T h e Susaca-Interstadial and the subdivision o f the Late-Glacial. - Geologie e n Mijnbouw, 4 5 : 3 3 - 3 5 ; s'-Gravenhage.

HARTZ, N. & MILTHERS, V. ( 1 9 0 1 ) : Det senglaciale Ler i

Alleröd Teglvaerkgrav. - Medd. Damn. geol. Foren., 8: 3 1 - 6 0 ; Kopenhagen.

HOEK, W. ( 1 9 9 7 ) : Palaeogeography o f Lateglacial Vege tations. - Nederlandse Geografische Studies, 2 3 0 : 1 4 7 S.; Utrecht, Amsterdam. IVERSEN, J . ( 1 9 4 2 ) : En pollenanalytisk Tidfaestelse af Fer-

MIELKE, K. & MÜLLER, H. ( 1 9 8 1 ) : Palynologie. - In: B E N

DER, F. [Hrsg.]: Angewandte Geowissenschaften, 1: 3 9 3 - 4 0 7 , Abb. 6 . 9 ; Stuttgart (Enke). MORNER, N.-A. ( 1 9 7 0 ) : Comparison between Late Weichselian and Late Wisconsin ice marginal changes. - Eiszeitalter und Gegenwart, 2 1 : 1 7 3 - 1 7 6 ; Öhringen/Württ. NiLssoN, T. 0 9 6 1 ) : Ein neues Standardpollendiagramm aus Bjärsjöholmssjön in Schonen. - Lunds Universitets Ärksskrift, N . F. Avd. 2 , 5 6 ( 1 8 ) (Kungl. Fysiografiska Sällskapets Handlingar, NF. 71*083: 1 - 3 4 ; Lund. O G D E N J . G. III & HAY, K.J. ( 1 9 6 5 ) : O h i o Wesleyan Uni versity natural radiocarbon measurements I. - Ra diocarbon, 7 : 1 6 6 - 1 7 3 ; Tucson. SCHIRMER, U. ( 1 9 9 5 ) : Early Late Glacial pollen record o f Miesenheim. - In: SCHIRMER, W. [ed.l: Quaternary field trips in Central Europe, 1: 5 3 3 - 5 3 5 ; München (Pfeil). — ( 1 9 9 6 ) : Pollen stratigraphy below the Pellenz te

skvandslagene ved Nörre Lyngby. - Medd. Danm. geol. Foren., 1 0 ( 2 ) : 1 3 0 - 1 5 1 ; Kopenhagen. KOLSTRUP, E. ( 1 9 8 0 ) : Climate and stratigraphy in north western Europe between 3 0 , 0 0 0 B.P. and 1 3 , 0 0 0 B.P. with special reference to the Netherlands. - Me ded. Rijks Geol. Dienst, 3 2 : 1 8 1 - 2 5 3 ; Haarlem. LANG, G.

(1962):

Vegetationsgeschichtliche

Untersu

chungen der Magdalenienstation an der Schussenquelle. - Veröff. d. Geobotanischen Instituts der ETH Zürich, 3 7 : 1 2 9 - 1 5 4 ; Bern. LEOPOLD,

E. B . ( 1 9 5 6 ) :

Two

late-glacial deposits

southern Connecticut. - Nat. Acad. Sei. Proa, 4 2 : 8 6 3 - 8 6 7 ; Washington D.C. LEVERETT, F. & TAYLOR, F. B . ( 1 9 1 5 ) : T h e Pleistocene o f

phra. - In: SCHIRMER, W., IKINGER, A., SCHIERMEYER, J . , SCHIRMER, U. & WALDMANN, G. ( 1 9 9 6 ) : Guide to the

—

archives o f the Laacher See eruptions: 1 5 - 1 7 ; Düs seldorf (Dept. Geol. HHUniversity). ( 1 9 9 8 ) : Spätglaziale Vegetationsgeschichte an der Lahn. - GeoArchaeoRhein, 2: 1 6 3 - 1 7 5 ; Münster (Lit).

SCHIRMER, W. (im Druck): Eine Klimakurve des Oberpleistozäns aus dem rheinischen Löß. - Eiszeitalter und Gegenwart. SCHÜTRUMPF,

R. ( 1 9 3 6 ) :

Paläobotanisch-pollenanalyti-

sche Untersuchung der paläolithischen Rentierjägerfundstelle von Meiendorf bei Hamburg. - Veröff. d. Archäol. Reichsinst., 1: 1-54; Neumünster. (1955): Das Spätglazial. - Eiszeitalter und Gegen wart, 6: 4 1 - 5 1 ; Öhringen.

fndiana and Michigan and the history o f the Great — Lakes. - U. S. Geol. Survey Monogr., 5 3 : 5 2 9 p.; Washington D.C. SEREBRJANNYJ, L. R. & RAUKAS, A. V. ( 1 9 7 0 ) ; Über die eis LITT, T . & STEBICH, M . ( 1 9 9 6 ) : Annually laminated sedi zeitliche Geschichte der Russischen Ebene im o b e ments from Holzmaar (Weichselian Late-Glacial). ren Pleistozän. - Petermanns geogr. Mitt., 1 4 4 ( 3 ) : 1 0 . Moorexkursion 1 0 . - 1 9 . O k t o b e r 1 9 9 6 : 8 0 - 8 4 ; 1 6 1 - 1 7 2 ; Gotha, Leipzig. Geobotanik Univ. Bern. STREETZ, B . ( 1 9 8 4 ) : Vegetationsgeschichtliche Untersu MANIA, D. & STECHEMESSER, H. ( 1 9 7 0 ) ;

Jungpleistozäne

Klimazyklen im Harzvorland. - Petermanns geogr. Mitt., Ergänzungsband 2 7 4 : 3 9 - 5 5 ; Gotha, Leipzig. MANIKOWSKA, B . ( 1 9 9 5 a): The apogee of Vistulian cold in the periglacial area of Central Poland - geological records. - Quaternary Studies in Poland, 1 3 : 5 5 - 6 3 ; Warszawa.

chungen an zwei Mooren osthessischer Subrosions senken. - Beitr. Naturkde. Osthessen, 2 0 : 3 - 7 7 ; Fulda. TEUNISSEN, D. ( 1 9 8 3 ) :

The development

o f the

land

scape of the nature reserve De Hamert and its envi rons in the northern part o f the province o f Lim burg, The Netherlands. - In: TERWINDT, J . H. J . &

Pollenstratigraphische Gliederung das Spätglazials im Rheinland

STEIJN, H. VAN [eds.]: Developments in physical geo graphy - a tribute to J . I. S. ZONNEVELD. - Geol. Mi jnbouw, 6 2 : 569-576; 's-Gravenhage. USINGER, H. (1985): Pollenstratigraphische, vegetationsund klimageschichtliche Gliederung des „BöllingAlleröd-Komplexes" in Schleswig-Holstein und die Bedeutung für die Spätglazial-Stratigraphie in be nachbarten Gebieten. - Flora, 1 7 7 : 1-43; J e n a . Manuskript e i n g e g a n g e n a m

5. März 1999

143

Eiszeitalter

Gegenwart

144 - 163 10 Abb.

Hannover

1999

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes*) GERD LÜTTIG*)

Pleistocene, Weichselian, basin sediments, Schleswig-Holstein K u r z f a s s u n g : Die Idee, die in den Moränenbildungen der norddeutschen Vereisungen erkennbaren Leitgeschiebe auszuzählen und diese Zählungen statistisch zu verwerten, geht auf FORCHHAMMER zurück. Aber zwi schen dessen Äußerung im Jahre 1843 und den ersten Zählungen durch J . KORN (in SCHROEDER & STOLLER, 1905,

1909) und V. MILTERS (1909) lag die berühmte Frühpha se der norddeutschen Vereisungslehre und des Polyglazialismus , und von statistisch brauchbaren Zählun gen kann man eigentlich erst von HESEMANN (1930) ab rechen, gefolgt von den Arbeiten von VAN DER LIJN 1

(1932) und K. RICHTER (1933 u. f.).

Seit Beginn der 50er Jahre ist dann im gesamten Aus strichbereich der nordischen Glaziärablagerungen von den Niederlanden bis nach Polen die Geschiebestatistik als Hilfswissenschaft, immerhin aber als etablierte Me thode eingesetzt worden, und sie hat - ganz gleich wel che Methode verwendet wurde — dann zur Unterstüt zung lithostratigraphischer Korrelationen in brauchba rer Weise beitragen können, wenn — durch an biostratigraphischen Profilen geeichte Proben ein verläßliches Gerüst in die Zählungen eingebaut werden konnte, — die statistischen Vergleiche auf vernünftig große Re gionen beschränkt und — durch andere lithologische, petrographische und fazielle Betrachtungen unterstützt wurden. Quartärstratigraphie ist niemals mit Hilfe nur eines me thodischen Ansatzes erarbeitbar; sie bedarf der multi plen stratigraphischen Klassifikation. So verstehen auch die Geschiebestatistiker ihre Arbeit als einen von ver schiedenen möglichen Annähemngsversuchen. [ R e m a r k s o n E r r a t i c B o u l d e r Statistics w i t h i n Quaternary Stratigraphy o f the Nordic G l a c i a t i o n Area] Abstract: It was FORCHHAMMER who was the first to pro pose to look for a statistical evaluation o f the erratic boulders within the Quaternary moraines o f Northern Germany and Denmark. However, between these early remark in the year 1843 and the first boulder countings of J . KORN (in SCHROEDER & STOLLER 1905, 1909), follow-

*) Nach einem Vortrag auf der 50 Jahre-Jubiläums-Ver anstaltung der DEUQUA in Hannover, 15.09.1998 •*) Anschrift des Verfassers: Prof. Dr. G. LÜTTIG, Wittin ger Str. 126, 29223 Celle

ed by V. MILTIIERS (1909), there was the precocious and mislead period o f Nordic Glaciation explanations, long before polyglacialistic ideas appeared, and it is from HESEMANNS (1930 a.s.o) work only to talk about suitable statistics, which were complemented b y the publica tions of VAN DER LIJN (1932) and K. RICHTER (1933 a.s.o.). From the middle o f this century on, boulder statistics began to b e practized in almost all of the distributional areas o f sediments o f the Northern European Glaciations, from the Netherlands in the West up to Poland in the East, ft is a method o f supporting value o f course, but it is only possible to make use o f it for lithostratigraphical questions and correlations if — a reliable framework o f samples exists, which have b e e n calibrated b y biostratigraphical determination, — the statistical comparisons have been restricted to a region of reliable size, — the statistics is supported by other findings like litho logical, petrographical, facial observations. This is so, because Quaternary Stratigraphy is a part o f geosciences which is needing a multiple classification system and cannot b e developed by one single method only. In this sense erratic boulder statistics' specialists are understanding their work as one approach amongst various others. 1 Zum Wesen der Geschiebekunde Für d i e Erklärung, g e o g n o s t i s c h e B e s c h r e i b u n g u n d stratigraphische Gliederung d e r V o r g ä n g e u n d B i l d u n g e n d e r quartären V e r e i s u n g e n b e s t e h e n grundsätzlich zwei A n n ä h e r u n g s m ö g l i c h keiten. Sie beruhen entweder a u f B e o b a c h t u n gen, die auf Besonderheiten der Form, auch der räumlichen B e z i e h u n g der Ablagerungen unter einander oder d e r aus der Form rekonstruierba r e n P r o z e s s e b e g r ü n d e t sind. O d e r s i e s t ü t z e n sich auf Eigentümlichkeiten, die a u s d e r Untersu c h u n g d e s Inhalts d e r quartären B i l d u n g e n e r sichtlich werden. A n keiner anderen „Formation" d e r E r d g e s c h i c h t e l ä ß t sich z e i g e n , w i e w i c h t i g das Zusammenspiel der wissenschaftlichen Diszi plinen, von der die eine die Betrachtung der F o r m , d i e a n d e r e d e s Inhaltes b e v o r z u g t , b e i d e r A u f k l ä r u n g d e r G e s c h i c h t e d e s Eiszeitalters ist.

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

Die vorliegende Reflektion über die Geschiebe kunde, welche ja, wie der Verfasser einmal her ausgestellt hat, die Mutter der Quartärgeologie ist - denn es waren die großen Geschiebe, die die Altvorderen der Stratigraphie zur Aufstellung des Quartärs als letzten Systems der Erdgeschichte veranlaßten - , darf die Form vollkommen ver nachlässigen. Sicherlich wäre diese Methode unnötig, würden wir bezüglich des Inhaltes so treffliche Hilfsmittel wie die im Mesozoikum blühende Petrefaktenkunde besitzen und Leitfos silien für das Quartär benutzen können. Stattdes sen plagen wir uns z. B . mit Leitgeschieben her um. Einem frommen Wunsch, man könne mit den in den Moränen feststellbaren und petrographisch explizit beschreibbaren nordischen Ge schieben stratigraphisch „leitende" Indizien her anziehen, entsprach dieser Terminus. Die ur sprüngliche Hoffnung ist aber längst aufgegeben worden. Biostratigraphisch gibt der Inhalt der quartären Sedimente allenfalls etwas her, wenn man sich auf faunistische oder floristische Asso ziationen, Faunenvergesellschaftungen, Pollen spektren zurückzieht. Geochronologische Me thoden sind, von der t4_C-Methode abgesehen, die aber chronologisch nicht weit gentig zurückreicht, nicht unumstritten. In sedimentpetrographischer Hinsicht hangeln wir uns über Feinkiesfraktions-, Schwermineral-, geröllmorphometrische und andere Zählungen mühsam durch das inhaltliche Inventar. Daß dabei das Verständnis der Gesamtheit des betreffenden Se diments nicht verloren gehen sollte, daß man also nicht nur auf eine der vielen Korngrößenfraktio nen starren sollte, hat der Verfasser mehrfach — allerdings weitgehend erfolglos - klar zu machen versucht ( L Ü T T I G 1952, 1954, 1997).

Die Geschiebekunde besitzt einen anderen An satz als die anderen sedimentpetrographischen Verfahren. Aus der so fruchtbare und tiefgehende Erkenntnisse über Stratigraphie, Petrographie und auch Paläontologie der skandinavischen Ausgangsgesteine (vgl. H U C K E 1917, H U C K E & V O I G T 1967, SCHALLREUTER 1998) liefernden Wis senschaftssparte ging die Geschiebestatistik her vor. F O R C H H A M M E R (1843) hat sie provoziert, in ei ner Zeit, in der die Genese der nordeuropäischen Glaziärbildungen noch völlig falsch gedeutet wurde. J O H A N N E S K O R N , dem wir auch die erste gmndlegende Monographie der kristallinen Leit geschiebe verdanken (1927), hat in den unter und über dem Holstein-Typstratum liegenden Geschiebelehmen bei Uetersen-Schulau (in S C H R O E DER & S T O L L E R 1905, 1909) die ersten Geschiebe-

145

zählungen im modernen Sinne durchgeführt. Seine Aussagen darüber waren zunächst unberechtigterweise (vgl. L Ü T T I G 1991) — pessimi stisch. V. MILTHERS (1909), VAN D E R LIJN (1923), HESEMANN (1930) K. R I C H T E R ( 1 9 3 3 u. f.) und an dere sind ihm gefolgt. Seit dieser Blütezeit der Ge schiebestatistik zu Beginn der 30er Jahre ist einer ganzen Reihe von Geschiebeforschern eine Fülle von Gesteinsmaterial durch die Hände gegangen. Heute, rund 60 Jahre später, kann die Geschiebe statistik in aller Bescheidenheit vermelden, daß sie — wenn sie die Regeln beachtet, d. h. ihr Ge bäude auf stratigraphisch, möglichst biostratigra phisch gesichertes Material stützt und nicht über sieht, daß sie eine Hilfswissenschaft und ein Bruchstück im Mosaik der multiplen stratigraphischen Klassifikation ist — Aussagen treffen konn te, die in der Quartärforschung des nordischen Vereisungsgebietes - nur von diesem kann hier gesprochen werden — Gewicht besitzen. Ein Rundblick über die Geschiebezählungen längs den ehemaligen Eisrändern von W nach E soll diese Feststellung untermauern. 2 Großbritannien

Obwohl die richtige genetische Einordnung der Glaziärgeschiebe in Englandlange Zeit durch das auch bei W. B U C K L A N D (1823) durch die Ein führung des „Diluviums" markierte diluvialistische, in ganz Europa geradezu angebetete Lehrgebäude von C H A R L E S LYELL (ausgehend von den Principles of Geology, 1833) behindert wor den ist, hat es doch dort und in Schottland schon frühzeitig Stimmen gegeben, die erkennen las sen, daß der Altmeister seine Landsleute nicht in breiter Front niedergewalzt hatte. B U C K I N G H A M (vor 1830, Zitat leider nicht auffindbar) begriff als erster, daß ein Teil der Findlinge nicht britischer sondern nordeuropäischer Herkunft ist, und durch L. A G A S S I Z (1841) wurden auf einer Exkur sion in Schottland bereits W. B U C K L A N D und R. I. M U R C H I S O N für die Vergletscherungstheorie ge wonnen. Trotzdem sprach sich R. I. M U R C H I S O N bezüglich der bei Ratingen auf dem Kohlenkalk gefundenen Glättungen und Schrammungen wie der gegen glaziäre Einwirkung aus. C H . LYELL sprach noch 1840 von einer „Boulder" oder „Drift Formation" im Räume von Weybourne und Cro mer in seinem alten Sinne. Erst in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts erfolgte v.a. durch T. F. J A M I E S O N (1862, 1865) und A . G E I K I E (1863) der endgültige Durchbruch für die Verglet scherungstheorie auf den britischen Inseln. Nach B U C K I N G H A M ist die Erkenntnis über die Be teiligung skandinavischer Eismassen an der Ver-

146

GERD LÜTTIG

gletscherung

skandinavischer G e

G e s c h i e b e l e h m b e l e g t e M o r ä n e b e s i t z t e i n e stär

s c h i e b e in d e n glaziären Sedimenten Ostenglands

und

damit

ker ostfennoskandisch geprägte Geschiebe-Asso

in S c h i c h t e n n a c h d e m C r o m e r C o m p l e x , b e g i n

ziation, S i e w i r d v o n e i n e r A u t o r e n g r u p p e a l s e l

n e n d m i t d e r „North S e a G l a c i a t i o n " v . a. d u r c h

stereiszeitlich, v o n d e r anderen als j ü n g e r aufge

MADSEN

(1893),

faßt. D i e a n d e r e , g r a u e M o r ä n e zeigt e i n I n v e n t a r

(1926),

BADEN-POWELL

C . TRECHMAN ( 1 9 1 5 ) , (1948),

PREMISTER

WOLDSTEDT

(1958)

mit s ü d s c h w e d i s c h e r P r ä d o m i n a n z ( A b b . 1 ) ; s i e

und a n d e r e weiter gefestigt worden. A u c h liegen

g e h ö r t mit Sicherheit d e m D r e n t h e - S t a d i u m d e r

für d a s E r k e n n e n d e s n o r d i s c h e n G e s c h i e b e m a t e

S a a l e - E i s z e i t a n . E s ist d a b e i g a n z g l e i c h , w e l c h e

rials a u s r e i c h e n d e B e l e g e v o r . Erst u n l ä n g s t b e

statistische

s c h r i e b a u c h K. D . M E Y E R ( 1 9 9 3 ) d i e F u n d e v o n

benutzt. Es m u ß d e m Verfasser gestattet sein, zu

(norwegischen)

Rhombenporphyren

Methode

m a n zur

Unterscheidung

längs d e r

b e m e r k e n , d a ß V e r s u c h e , mit d e r H E S E M A N N -

s c h o t t i s c h e n u n d e n g l i s c h e n Küste. E i n e g e s c h i e -

M e t h o d e ( z . B , ZANDSTRA 1 9 8 3 ) zu a r b e i t e n , o d e r

bestatistische

sie

Auswertung

dieses

Materials im

durch andere

unanschauliche M e t h o d e n zu

m i t t e l e u r o p ä i s c h e n S i n n e ist z w a r ( d e m V e r f a s s e r

e r s e t z e n , s o w o h l veraltet als a u c h — z. B . g e g e n

bisher) nicht bekannt. D o c h m u ß vermerkt wer

über

den,

( 1 9 5 7 ) — s e h r u n p r a k t i s c h sind. D a s ist e i n e F e s t

daß

sche

s c h o n PREMISTER'S ( 1 9 2 6 )

Ansprache

petrographi

der Geschiebe, besonders

B l i c k r i c h t u n g a u f d i e U n t e r s c h e i d u n g v o n briti

der T G Z - M e t h o d e des Verfassers,

stellung,

von deren

selbst überzeugen

LÜTTIG

Richtigkeit s i c h d e r L e s e r

kann.

s c h e m v o n s k a n d i n a v i s c h e m Kristallin, e i n e b e

D a s ist a b e r e i n e w i s s e n s c h a f t l i c h w e n i g e r w i c h t i

a c h t l i c h e A k u r r a t e s s e e r k e n n e n läßt.

g e N e b e n e r k e n n t n i s . B e a c h t e n s w e r t ist h i n g e g e n f o l g e n d e s : I n d e r v o m M e n a p b i s in d i e E l s t e r e i s

3 Niederlande Die

Niederlande

kundlicher

zählen

als a u c h

zeit r e i c h e n d e n

sowohl

in g e s c h i e b e -

g e s c h i e b e s t a t i s t i s c h e r Hin

sicht zu d e n a m b e s t e n untersuchten

Regionen

D i e ä l t e r e n A u t o r e n , w i e z. B . P . S. S C H U L L ( 1 8 3 0 ) , HAUSMANN (1878),

(1831),

F. ROEMER

BONNEMA

(1898)

und

(1857),

andere

MARTIN

befaßten

s i c h , w i e d a s d a m a l s a u c h in D e u t s c h l a n d ü b l i c h war,

vorwiegend

o d e r ausschließlich mit Sedi

m e n t ä r g e s c h i e b e n . A b e r s c h o n frühzeitig

kamen

A r b e i t e n ü b e r K r i s t a l l i n g e s c h i e b e h i n z u , d i e zu den

b e s t e n ihres G e n r e s g e h ö r e n

1894,

auf

sekundärer

( V A N CALKER

1 8 8 9 , S C H R O E D E R VAN DER K O L K 1 8 9 1 , VAN D E R

LIJN 1 9 2 3 u n d a n d e r e ) .

Lagerstätte befindliches

Fremd

material, ü b e r d a s v o n LÜTTIG & MAARLEVELD ( 1 9 6 1 ,

1962)

des nordischen Vereisungsgebietes.

fluviatilen „ F o r m a t i o n v o n E n -

s c h e d e " fand G . C. MAARLEVELD n o r d i s c h e s , s i c h e r

als d e m K o m p l e x v o n H a r t e m

wurde.

D i e T G Z dieser

berichtet

Schichten h e b e n

sich

deutlich v o n d e n Streubereichen d e s roten u n d grauem

G e s c h i e b e l e h m e s a b ( A b b . 1 ) . In g e -

s c h i e b e s t a t i s t i s c h e r H i n s i c h t fällt d i e s e a l s F e r n einfrachtung

nordischen

Materials d u r c h

nord

d e u t s c h e F l ü s s e in d a s F l u ß s y s t e m , d e m d i e S a n d e v o n Enschede ihre Entstehung verdanken, zu e r k l ä r e n d e A s s o z i a t i o n d a d u r c h b e s o n d e r s auf, d a ß s i e e i n e relativ e n g e B e g r e n z u n g d e s H e r kunftsgebietes d e r Leitgeschiebe e r k e n n e n

läßt

(vgl. A b b . 2 ) . D a s gilt n a c h Auffassung d e s A u t o r s

Geschiebezählungen im modernem Sinne began

als Z e i c h e n , d a ß d i e w e i t e r i m O s t e n d e s A b l a g e

n e n mit d e n A r b e i t e n v o n VAN DER LIJN ( 1 9 3 2 ) u n d

r u n g s g e b i e t e s zu v e r m u t e n d e n

wurden von mehreren

Frühzeit der glaziären nordischen Vereisungen zu

A u t o r e n i. W . n a c h d e r

M o r ä n e n in d i e

HESEMANN-Methode o d e r nach m e h r o d e r minder

s t e l l e n sind, d e n n d i e j ü n g e r e n M o r ä n e n ,

vorteilhaften

fortge

E i s m a s s e n häufig ä l t e r e s Material m i t a u f g e n o m

1950, I960,

m e n h a b e n , zeigen stärkere D u r c h m i s c h u n g d e r

1949, 1980,

Geschiebetypen u n d daher im TGZ-Diagramm ei

führt

Abwandlungen

(DE WAARD

KRUIZINGA 1981,

derselben

1 9 4 4 , 1 9 5 5 , FABER

1 9 4 4 , 1 9 5 0 , SCHUDDEBEURS

n e n g r ö ß e r e n S t r e u b e r e i c h . Dafür s p r i c h t

ZANDSTRA 1 9 7 1 , 1 9 8 3 , 1 9 8 8 u. a . ) .

deren

auch,

d a ß d i e H a t t e m - B i l d u n g e n relativ w e n i g e , m e i s t Wir

können

bio-

und

vorragend stozäns deren

n a c h a l l g e m e i n e r K e n n t n i s d e s in lithostratigraphischer

untersuchten

v o n zwei

niederländischen

Plei

d a ß die Ausstriche d e r Oberkreide damals n o c h

Vereisungsphasen,

n i c h t f r e i g e l e g e n h a b e n k ö n n t e n , ist o h n e w e i t e

glaziären

können,

(1988)

her

Moränen geschiebestatistisch unterschie

den werden

ä o l i s i e r t e Flinte e n t h a l t e n . K. D . M E Y E R ' S

Hinsicht

D e u t u n g , dieses k ö n n e damit

zusammenhängen,

r e s z u folgen.

a u s g e h e n . D i e n a c h Auf

f a s s u n g e i n i g e r A u t o r e n ä l t e r e , n a c h a n d e r e r Auf

N i c h t v e r s c h w i e g e n w e r d e n darf, d a ß d i e F o r t s e t

fassung

zung von Bildungen des Hattem-Komplexes nach

jüngere, durch

e i n e n rötlich

gefärbten

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

1 15°

16°

17°

18°

19°

147

> A

Abb. 1 : TGZ-Streubereiche für die Niederlande. Fig. 1: Spread o f TGZ (theoretical home center o f erratics) for the Netherlands.

E auf Funde bei Uelsen und Emsbüren beschränkt bleibt ( B I J L S M A & CLEVF.RINGA 1977, K. D. M E Y E R 1987, 1988), daß aber eine zugehörige Moräne noch nicht gefunden worden ist. Möglich ist, da der Hattem-Komplex wohl in die Cromer- bis Menap-Zeit gehört, also älter als das eigentliche Elster ist, daß ein Äquivalent im benachbarten Teil NW-Deutschlands fehlt. Auch liegt nach K. D. M E Y E R (1970) der westlichste Punkt von Elster-Geschiebe-Inventaren in Niedersachsen in der Ge gend von Papenburg, wodurch auch die Frage des niederländischen „roode keileem" in einem besonderen Licht erscheint. Diese Papenburger Assoziation ist geschiebestatistisch keinesfalls „ostfennoskandisch" sondern „westschwedisch" geprägt, ihr TGZ liegt westlich des Drenthe-TGZStreubereiches. Dem Hattem-Komplex vergleich bare aber deswegen noch nicht ohne weiteres stratigraphisch korrelierbare TGZ-Assoziationen wurden erst wieder bei Lieth/Elmshorn ( V I N X , G R U B E & G R U B E 1998) und bei Esbjerg in Däne mark ( L Ü T T I G in Vorbereitung) gefunden, (vgl. Abb. 2). In Esbjerg handelt es sich aber um einen Geschiebelehm unter dem marinen Holstein-In terglazial, also sicher um Elster i. E. S. Möglicher weise ist die Ähnlichkeit also rein zufällig. Jeden falls sollte man bei solch' weit auseinander lie

genden Fundpunkten keine voreiligen Schlüsse zielen. Wenn S C H U D D E B E U R S (1981) infrage stellte, ob Ge schiebeassoziationen stratigraphisch homochron sind, und sich dabei nur auf die HESEMANN-Metho de bezog, war er an dem Zustandekommen die ses Zweifels selbst schuld. Der Verfasser emp fiehlt, statt dessen die bei der Untersuchung des Hattem-Komplexes, also eines wichtigen stratigraphischen Horizontes in den Niederlanden, an gewandte TGZ-Methode einzusetzen, auch wenn sie als Zeichen „deutscher Gründlichkeit" emp funden worden ist. Das kann kein methodischer Nachteil sein. 4

Nordrhein-Westfalen

Vom Nieäerrbein-Gebiet und von Westfalen wis sen wir aus den geognostischen Gegebenheiten von einem im W in der Veluwe beginnenden, über die Krefelder Endmoräne und das nördliche Ruhrgebiet bis in das Münsterland verlaufenden Eisrandbereich, in welchem gebietsweise eine Grundmoränenplatte die Ausdehnung des sicher drenthestadialen Eises kennzeichnet. Ältere, z. B . elstereiszeitliche Moränen sind hier nicht be kannt. Die für die Annahme einer ehemaligen El ster-Eisbedeckungen verwendeten Zählungen

148

GERD LÜTTIG

A b b . 2 : V e r t e i l u n g d e r E i n z e l - T G Z für d e n H a t t e m - K o m p l e x . Z u m V e r g l e i c h wird der S t r e u b e r e i c h d e r in d e r E l s t e r - G r u n d m o r ä n e v o n E s b j e r g / D ä n e m a r k ( d i r e k t e s L i e g e n d e s d e s dort a u f g e s c h l o s s e n e n Holstein-Interglazials) b e s t i m m t e n T G Z w i e d e r g e g e b e n . Fig. 2: Distribution o f the individual TGZ for the Hattem Complex. For reasons o f comparison the spread o f TGZ o f the Elsterian till at Esbjerg/Denmark (below the Holsteinian deposits o f this place) is reproduced as well. v o n HESEMANN ( 1 9 3 9 , 1 9 5 6 ) b e n ä h t e n a u f r e i n g e schiebekundlichen Argumentationen. K e i n e ein z i g e Z ä h l u n g liegt a u s S c h i c h t e n u n t e r e i n d e u t i g e m Holstein-Interglazial vor. M a n d a r f d a h e r al lein a u s d e m R e i c h t u m v o n G l a z i ä r s e d i m e n t e n a n o s t f e n n o s k a n d i s c h e m Material, w a s w e i t e r im O s t e n für s i c h e r d a t i e r t e E l s t e r m o r ä n e n typisch ist, d e n S c h l u ß , e s g ä b e h i e r E l s t e r - M o r ä n e n , n i c h t z i e h e n . D a s k o m m t a u c h in d e m v o m Verfasser (LÜTTIG 1 9 5 8 ) w i e d e r g e g e b e n e n Diagramm über dieses Gebiet zum Ausdruck.

Aufnahme vorgefundener Elstermoränen verdan ken, während ein jüngerer „Osnabrücker Glet scher", der das Innere der Münsterländer B u c h t füllte, m e h r südschwedisches Material mitge b r a c h t hat. D i e s e Auffassung w u r d e i. W . d u r c h ZANDSTRA ( 1 9 9 2 ) bestätigt, w o b e i v o n i h m s t ä r k e r ostfennoskandisch geprägte Assoziationen einer drenthestadialen Hangendmoräne zugeordnet wurden.

G e w i s s e Unterschiede im Herkunftsbereich der G e s c h i e b e b e s c h r i e b HESEMANN ( 1 9 5 6 , 1 9 6 1 ) s p ä ter als F o l g e e i n e r A u s l e s e d e s „ o s t f e n n o s k a n d i s c h e n " Materials in d e n A u ß e n b e r e i c h e n d e r V e r e i s u n g , r ü c k t e d a m i t v o n s e i n e r a l t e n Auffassung a b . N a c h SERAPHIM ( 1 9 7 9 ) k ö n n t e e i n e ältere, a b e r sicherlich frühdrenthestadiale „Emsland"-Eismass e e t w a s m e h r o s t f e n n o s k a n d i s c h e s Material d e r

Für Niedersachsen (einschließlich des B r e m e r R a u m e s ) stellt s i c h für die G e s c h i e b e s t a t i s t i k d i e F r a g e , o b e s m ö g l i c h ist, n e b e n d e r in d e n b i s h e r b e s p r o c h e n e n G e b i e t e n infrage s t e h e n d e n U n t e r s c h e i d u n g s m ö g l i c h k e i t der S e d i m e n t e d e r E l s t e r Eiszeit u n d d e s D r e n t h e s t a d i u m s d e r S a a l e - E i s z e i t — jüngere, weichselzeitliche glaziäre B i l d u n g e n f e h l e n dort b e k a n n t e r m a ß e n — e i n e g e s c h i e b e s t a -

5 N i e d e r s a c h s e n , i. W . S ü d n i e d e r s a c h s e n

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

tistisch klare Definition für die Bildungen des Warthe-Stadiums auszumachen. Diese Frage kann bejaht werden, ja, die Unterscheidung von Drenthe und Warthe ist geradezu ein Musterbei spiel für die Brauchbarkeit der Geschiebestatistik. Zunächst aber zur Trennung von Elster und Drenthe! Hiermit wird eine der schwierigsten Auf gaben der Quartärgeologie im Außenrandsbereich der Gesamtvereisungen, nahe der so genannten Vereisungsgrenze ( W O L D S T E D T 1935, K A L T W A N G 1992), auch für die geologische Kartie rung, angesprochen. Der älteste Hinweis aus diesem Gebiet auf „Ge schiebe, die den nordischen Gebirgen ent stammen und auf die nordische Flut schließen lassen", stammt von J. F. L . HAUSMANN (1807). Der Außenbereich der glaziären Bildungen liegt im südlichen Niedersachsen und im westlich anschließenden Ostfalen im mesozoischen Hü gelland, und am Harzrand griff das Eis in die Täler des paläozoischen Berglandes ein. Die Eisaus breitung wurde hier durch mehrere Zufälligkeiten der Morphologie bestimmt, was zu ähnlichen Höhenlagen und Verschachtelungen des Elsterund des Drenthe-Glaziärs geführt hat. Es wäre aber ein Fehler, wie D U P H O R N (1974) zu einer re lativ pessimistischen Interpretation der v. a. vom Verfasser (1952, 1954, 1958 u. f.) vorgelegten, später durch Spezialkartierungen auf mehreren Blättern der GK 25 bestätigten Erkenntnisse zu greifen. Denn wir haben sehr verläßliche Hilfs mittel zur Verfügung, nämlich Holstein-Interglazialprofile (v. a. von Elze), das cromerzeitliche Osterholz-Interglazial ( L Ü T T I G 1954, G R Ü G E R 1968) und den Sedimentkörper der postelstereiszeitlichen und prädrenthestadialen Mittelterrasse des Flußsystems der Weser. Dieser Sedimentkörper ist sowohl eine morpho- als auch lithostratigraphisch sehr gut brauchbare Stütze: Die darin ent haltenen nordischen Geschiebe können nur aus Sedimenten der Elstereiszeit aufgenommen wor den sein. Damit haben wir einen Beleg. Der an dere erwächst aus den Interglazialprofilen. Wich tig ist v. a. das Holstein-Interglazial von Elze (vgl. L Ü T T I G 1955, I960) mit Liegendsedimenten der El stereiszeit und einer hangenden Drenthe-Grundmoräne. Beide sind geschiebestatistisch gut zu unterscheiden. In diesem Zusammenhang ist kurz auf Äuße rungen von K. R I C H T E R (1962) und K. D U P H O R N (1974) zu den hier vom Verfasser und in K. R I C H TER durchgeführten geschiebestatistischen Unter suchungen einzugehen. K. R I C H T E R hat in Elze — i.

149

W. mit seinen Methoden, die nicht mit der TGZStatistik vergleichbar sind — Zählungen, v. a. in Sedimenten im Liegenden des Holstein-Intergla zials, durchgeführt, weil ihn v. a. die Tatsache be schäftigte, daß im Hamburger Raum elstereiszeit liche Sedimente (Billbrook-Serie) vorhanden sind, die im Unterschied zu den am südlichen Außenrand der Vereisungen bekannten Elsterab lagerungen nicht durch die Vorherrschaft ostfennoskandischen Materials gekennzeichnet sind. Die Unterscheidung einer südlichen elstereiszeit lichen Gechiebeassoziation (Typ Bornhäuser und Bockenemer Stadium, L Ü T T I G 1952, 1954), die von K. R I C H T E R ausdrücklich als vorhanden bestätigt wurde, von der vorwiegend westfennoskandischen Assoziation des Hamburger Raumes ist ei ne bemerkenswerte Erkenntnis von K. RICHTER, und sie wird durch die späteren Beobachtungen von K. D. M E Y E R (1970 u. f.) bestätigt. Allerdings ist notwendig, zur Methode der B e weisführung K. R I C H T E R ' S folgendes zu sagen: -

In Elze (Seite 318 bei K. R I C H T E R 1962) zählte der genannte Autor ganze 14, wenn man die Schwarz-Weiß-Granite als diagnostisch ver wertbar akzeptiert, Leitgeschiebe aus und be stimmte danach ein TGZ von 17,63 - 61,4, was dem vom Verfasser bestimmten TGZ nahe kommt. Aber kann man tatsächlich mit so we nigen und weitgehend indifferenten Geschie ben ein TGZ bilden, und darf das methodisch neben den vom Verfasser gezählten Werten Bestand haben?

Die Verwendung des Begriffes TGZ durch K. täuscht vor, die erhaltenen Werte seien solchen vergleichbar, die der Verfasser an den gleichen Proben erlangen würde. Das trifft aber keinesfalls zu. K. R I C H T E R hat seinen TGZBestimmungen nämlich Geschiebetypen zu grunde gelegt, die in sich die Ermittlung von TGZ gar nicht zulassen. So besitzen seine Gruppen „Rapakiwi" und „Schwarz-Weiß-Gra nit" Geschiebetypen mit ganz unter schiedlichem TGZ: Äland-Rapakiwis mit TGZ = 20 - 60 (eine schon sehr großzügige Festle gung) sind z. B . nicht mit Rödö-Rapakiwi (TGZ = 18 - 62,8), Nystads-Rapakiwi (21,2 - 60,8) oder den ostfinnischen Rapakiwi vergleichbar und nicht in einen Topf zu werfen. Auch blei ben die typenreichen südschwedischen Ge schiebe weitgehend ungenutzt. Daß andere Typen, wie z. B . der Dalasandstein, wegen ih rer weiten Verbreitung geschiebestatistisch wertlos sind, ist jedem Geschiebekundler klar. RICHTER

150

GKRD LÜTTIG

K. R I C H T E R legte in seinen Arbeiten u. a. Wert auf die Benutzung des Verhältnisses Fd/Fu (durchscheinende zu undurchscheinenden Feuersteinen). Der Verfasser (und andere Sachkundige auch) halten diesen Wert für un brauchbar: Man findet leicht Feuersteinstücke, die sowohl durchscheinend als auch undurch scheinend sind, also könnte man an ein und demselben Flint ein Fd/Fu-Verhältnis bestim men. K. R I C H T E R war auch mit der Unterscheidung der einheimischen Porphyrvarietäten, die er zur Bildung von Verhältniszahlen benutzte — wovon sich der Verfasser mehrfach überzeu gen konnte — nicht vertraut. Sonst hätte er auch nicht behaupten können, er hätte im Auf schluß Puritzmühle (Bl. Königslutter, 3730) nur Thüringer Porphyr gefunden. Es handelt sich dort nämlich überwiegend um Porphyr vom Typ Halle und Flechtingen.

D U P H O R N ' S (1974), unter Berufung auf K. R I C H T E R geäußerte Bedenken gegen die Ergebnisse der

Geschiebezählungen im Raum Elze sollte man da her zurückstellen. Denn das südliche Niedersachsen ist doch der Raum, in welchem in Kombinati on mit der vom Verfasser entwickelten Methode der geröllanalytisch-morphometrischen PsephitPsammit-Gesamtuntersuchung (Lerne; 1952, 1954, 1997) die TGZ-Methode als eine Zusatzun tersuchung für die multiple stratigraphische Klas sifikation empfohlen wurde. Betrachten wir die vorhandenen Zählungen im südlichen Niedersachsen, für welche Abb. 3 und Tab. 1 gelten. Das Gebiet wurde durch die Nord grenze der Blätter der Serie 35.. und die Ost grenze der Blätter der Serie ..30 der GK 25 defi niert, umfaßt also den Südteil des Bundeslandes bis zur Vereisungsgrenze; ausgenommen wurde der Braunschweiger Raum. Das ist, einer geschie bestatistischen Faustregel folgend, ein sicherlich zu großes Gebiet. Da in dieser Untersuchung aber nur ein Überblick gegeben werden soll, mag die se Fassung hinnehmbar sein. Zu bemerken ist, daß in dieser Übersicht Zählungen enthalten sind,

y 59°-|

58,5-

ELSTER

58°

DRENTHE Grundmoräne Glazi flu via ti I Tarrassenschotter Periglaziär

57,5 —i— 15°

15,5

16°

16.5

17°

Abb. 3: TGZ-Diagramm für Süd-Niedersachsen. Die in T a b . 1 enthaltenen Zählungen durch K. D. MEYER wurden nicht mit in das Diagramm aufgenommen. Fig. 3: T G Z diagram for southern Lower Saxony. The countings of K . D . MF.YF.R, given in table 1, are not represented within the diagram.

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

die in L Ü T T I G (1958) wiedergegeben wurden, durch spätere Feldarbeit jedoch ausnahmslos noch ergänzt werden konnten. Das war auch not wendig, weil die bei L Ü T T I G 1952, 1954 und 1958 wiedergegebenen Zählungen aus der Frühzeit der Beschäftigung des Verfassers mit Leitgeschie ben stammen und z. T . auf relativ wenigen Ein zelgeschieben beruhen. In den 50er und 60er Jah ren hatte der Verfasser Gelegenheit, auf mehre ren Blättern in Südniedersachsen zu kartieren bzw. andere Kartierer zu betreuen. Dabei sind die älteren Zählungen fast durchweg komplettiert worden. Abb. 12 bei L Ü T T I G 1958 muß deswegen aufgehoben werden. Das generelle Ergebnis ist aber ähnlich dem der Abb. 3. Wichtig ist, folgen des hervorzuheben: -

Auf Blatt Elze wurde vom Verfasser das Oster holz-Interglazial aufgefunden, die Probenserie von G R Ü G E R (1968) bearbeitet und eine in den Cromer-Komplex zu stellende Warmzeit darin nachgewiesen. Die Osterholz-Serie wird von einem Geschiebelehm überlagert, der eine Geschiebe-Assoziation von elsterzeitlichem Charakter besitzt.

Die gleiche Assoziation wurde in Grundmorä nen und Schmelzwasserablagerungen nach gewiesen, die sich — eindeutig im Kartierver band erkannt, erbohrt oder erschürft — im Lie genden des Holstein-Interglazials von Elze be finden.

Sie entspricht geschiebestatistisch der Geschie besippe, die im Mittelterrassenkörper des We ser-Leine-Innerste-Flußsystems dort vor kommt, w o die betreffenden Flüsse ältere Ver eisungsgebiete (oder glazifluviatile Zulieferge biete) durchflössen, aus denen sie Elster-Ge schiebematerial aufgenommen haben. Der südlichste Punkt, an dem jeweils nordisches Material im Mittelterrassenkörper gefunden wurde, gibt auch den Bereich der südlichen Flintgrenze ( W O L D S T E D T 1935) an. Das muß nicht unbedingt die südliche äußerste quartäre Eisrandlage sein, denn die Flinte können auch aus Schmelzwasserablagerungen außerhalb der Eisbedeckung stammen. Ansonsten kann damit die Rekonstruktion der Südgrenze der Elstervereisung gut gestützt werden, wenn kei ne Moränen vorhanden sind.

Diese Elster-Geschiebeassoziation wurde auch in den Schmelzwasserkiesen bei Bornhausen gefunden, aus deren in den Beginn des Bockenener Stadiums (LÜTTIG, 1952) zu stel lenden Schichten S I C K E N B E R G (1962) eine Wir beltierfauna beschrieb, die aus paläontologi

151

scher Sicht in diesen Zeitratim gehört. Die geognostische Position der Drenthe-Ablagerungen im Hangenden des Mittelterrassenkörpers, des Interglazials von Elze und der als elstereiszeitlich erkannten Sedimente rundet den eindeutigen Geländebefund ab.

Die Festellung kann daher gelten, daß die TGZBefunde dieses Gebietes zu den sichersten gehören, welche man in der Quartärstratigraphie verwendet. 6 Nordniedersachsen, Bremen

Auch der nördliche Teil Niedersachsens ist noch Altmoränengebiet. Die Aufgabe für die Geschiebestatistik ist hier die Unterscheidung von Elster-, Drenthe- und Wartheablagerungen, lokal auch die Differenzierung zwischen den einzelnen Pha sen des Drenthestadiums. Für die Ostfriesisch-Oldenburger Geest sind K. D. M E Y E R ' S (1970) Darstellungen die modernsten. Wichtig ist hier, daß überwiegend Drenthe-Geschiebeassoziationen gefunden wurden. Die stratigraphische Zugehörigkeit der Tergaster Kiese ist noch unklar. Nach H E S E M A N N (1939) liegt eine ostfennoskandisch beeinflußte Assoziation vor, was auch durch Zählungen von K. D. M E Y E R aus dem Jahre 1968 bestätigt wird. Doch ist die Ausbrei tung des Elster-Eises nach W unklar. Westlich der Ems ist bisher Geschiebelehm der Elster-Eiszeit nicht angetroffen worden ( M E Y E R & T Ü X E N 1986), wohl aber ist der spätelstereiszeitliche glazilimnische Lauenburger T o n noch weit verbreitet. In dem weiter südlich liegenden, morphologisch auffälligen Endmoränenzug der Rehburger bis Heisterberg-Phase des Drenthestadiums, der sich von den Niederlanden über die Fürstenauer und Dammer Berge bis in die Gegend N von Hanno ver erkennen läßt, fehlen im Gebiet W der Weser statistisch „dichte" Geschiebezählungen, und so ist die nächste Region mit guter Belegung das Ge biet von Liebenau, über das vom Verfasser ( L Ü T T I G 1 9 5 8 b, 1961) bereits mehrfach berichtet wur de. Das zugehörige TGZ-Diagramm ist als Abb. 4 bei gegeben, die zugehörige Zählliste ist in der erst genannten Arbeit enthalten. Wichtig ist hier, daß sowohl im Sedimentkörper der Weser-Mittelter rasse als auch im Liegenden des Holstein-Inter glazials die aus dem südlichen Niedersachsen be kannte ostfennoskandisch geprägte Elster-Ge schiebeassoziation wiederkehrt, was wegen des Vorhandenseins von Mittelterrassenmaterial, das

152

GERD LÜTTIG

S. W A N S A (1994) Geschiebezählungen in zwei unter dem Lauenburger T o n liegen den, mithin elstereiszeitlichen und zwei jüngeren, drenthestadialen Gmndmoränen durchgeführt worden. Die T G Z der Erstmoränen sprechen wie Einregelungsmessungen für das Vorhandensein zweier, i. W. N-S-Transport bewirkenden Eismas sen mit NW-skandinavischer Geschiebe dominanz. Die ältere Drenthe-Moräne zeigt die übliche TGZ-Verteilung; die jün gere läßt, wie schon bei Liebenau ( L Ü T T I G 1958) und von MARCZINSKI (1968) beob achtet wurde, die Verschiebung der TGZ in Richtung auf den Warthe-Streubereich erkennen.

60°

59°

HEISTERBERG PHASE

DRENTHE mit viel MT - M a t e r i a l

58°

Grundmoräne Glazifluviatil Terrassenschotter 57° 15°

16°

17°

Abb. 4: TGZ-Diagramm für den Raum von Liebenau Weser.

Weiter südöstlich liegt das Untersuchungs gebiet von Gerdau bei Uelzen, über das der Verfasser 1958 bereits berichtet hat. Hier ging es um die statistische Unter scheidung der Drenthe- von den WartheAblagerungen. Schwierigkeiten gab es da bei nicht: Der Drenthe-Streubereich liegt deutlich südlicher als der des Warthe-Sta diums.

Fig. 4: TGZ diagram for the area o f Liebenau/Weser.

aus dem Süden stammt, auch nicht weiter ver wunderlich ist. Eine zweite Beobachtung er scheint wichtig: Die nach den Kartierergebnissen des Verfassers jungdrenthestadialen, den Bildun gen der Rehburger Phase aufgesetzten Moränen der Heisterbergphase zeigen bereits eine Umorientierung der Geschiebeanfuhr in Richtung auf die warthestadialen Liefergebiete, deren TGZ ja NE denen des Drenthestadiums liegen. Die gleiche Beobachtung hat M A R C Z I N S K I (1968) bei der Untersuchung des Unterweser-UnterelbeGebietes gemacht. Dort liegen die Streubereiche der Lamstedter und Stader Phase - beide sind jün ger als die Heisterberg-Phase - ebenfalls nach NE von den Streubereichen der „Haupt-Drenthe"-Assoziationen versetzt. Allerdings muß bedacht werden, daß die TGZ-Werte M A R C Z I N S K I ' S wegen der etwas anderen Methode - es handelt sich um Gruppen-TGZ (siehe M . ) - nicht direkt mit denen des Verfassers vergleichbar sind. Betont werden muß nochmals, daß es arbeitstechnisch nicht ver werflich sein kann, die Methodik zu ändern, wenn die statistischen Vergleiche sich auf solche innerhalb einer Methode beschränken. Im Gebiet zwischen Bremen und Bremerhaven sind von K. D. M E Y E R für H.-C. H Ö F L E (1983) und

Nach E schließt das Untersuchungsgebiet von G R O E T Z N E R (1972) an. Zwar sind auch die Zählungen G R O E T Z N E R ' S im Uelzener Becken nicht direkt mit denen des Autors korrelierbar, da er die TGZ - ähnlich wie MARCZINSKI - nur auf der Basis der Bestimmung von Geschiebegruppen er mittelt hat. Das Ergebnis ist aber ähnlich. Südlich von G R O E T Z N E R ' S Bearbeitungsgebiet liegt der von K. D. M E Y E R (1998) unlängst untersuchte Raum der südlichen Lüneburger Heide. Auch dort ließen sich - nun nach der „echten" TGZ-Methode bestimmt - die Drenthe- und Warthe-TGZ gut auseinanderhalten. Das ist nicht außergewöhn lich. Bemerkenswert ist aber wiederum das Vor kommen der elstereiszeitlichen Assoziation, die nicht dem ostfennoskanischen Typ Südnieder sachsens entspricht, sondern ein Streubereichs zentrum etwa bei 14,9 - 58,3 besitzt, damit also dem auch von K. R I C H T E R (1962) beobachteten Streubereich entspricht. Darauf kann bei Betrachtung der Zählungen, die der Autor in den letzten Jahren in der Zen tralheide unternommen hat, zurückgekommen werden. Das Diagramm ist als Abb. 5, die Zählli ste als Tab. 2 beigefügt. Einige der Proben sind stratigraphisch sicher „eingehängt".

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

153

59°-

WARTHE

ELSTER

Grundmoräne Glazifluviotil Periglaziär

0 A

CH \ B i o s t r a t i g r a p h i s c h (3/ "eingehängte"Proben

DRENTHE

15°

16°

A b b . 5: T G Z - D i a g r a m m für die L ü n e b u r g e r H e i d e . 1 LÜTTIG (1958) Blatt G e r d a u

Fig. 5: TGZ diagram for the Lüneburger Heide.

2 LOOK ( 1 9 6 8 ) Gp-TGZ Elm

7x 59°-

3 M A R C Z I N S K I (1968) Gp-TGZ Untenveser-U. Elbe 4 K . O . M E Y E R (1970) Ostfries.-Oldenburger Geest 5GROETZNER(1972) G p - T G Z Uelzener Becken 6 K . D . M E Y E R (1998) Süd!. L ü n e b u r g e r Heide 7 LÜTTIG (1958) Raum Liebenau

58°-

Warthe jü.

Drenthe

alt.

Drenthe

Elster 57

8 L Ü T T I G (diese Arbeit) Zentr. L ü n e b u r g e r Heide 9 M E Y E R in H Ö F L E (1983) Osterholz-Scharnibeck 10 M E Y E R in W A N S A (1994) Bremen-Bremerhaven

-> 15°

16°

17°

A b b . 6: S c h w e r p u n k t e d e r T G Z - S t r e u b e r e i c h e in 10 u n t e r s c h i e d l i c h e n , v o n 5 A u t o r e n u n t e r s u c h t e n G e b i e t e n des nördlichen Niedersachsens. Fig. 6: Centers o f the spread of TGZ in 10 different areas o f northern Lower Saxony, investigated by 5 different authors.

154

Das

GERD LÜTTIG

G e b i e t ist definiert als d i e d u r c h d i e Blätter

d e r G K 2 5 w i e folgt u m g r e n z t e F l ä c h e :

D e r D r e n t h e - S t r e u b e r e i c h ist b e i a l l e n A u t o r e n z i e m l i c h ä h n l i c h ; e r liegt im S W d e s i m Dia g r a m m dargestellten Bereiches.

2724

2726

Tostedt

Hanstedt

Jüngere Drenthe-Bildungen

zeigen

ein

„Ab

w a n d e r n " d e s S t r e u b e r e i c h s z e n t r u m s n a c h NE in R i c h t u n g a u f d e n W a r t h e - S t r e u b e r e i c h . 3024

3026

Dorfmark

Munster

Z u n ä c h s t ist festzustellen, d a ß e i n d r e n t h e s t a dialer südwestlicher TGZ-Streubereich ausgebil d e t ist, d e r d e u t l i c h v o n d e m i m N E l i e g e n d e n W a r t h e - B e r e i c h a b g e t r e n n t ist. E i n d e u t i g unter L a u e n b u r g e r T o n l i e g e n d e , a u s K e r n b o h r u n g e n ( e i n e mit 3 0 c m D u r c h m e s s e r ) s t a m m e n d e Elster-Geschiebelehmproben erga b e n n u n T G Z mit W e r t e n , die E d e s D r e n t h e b e r e i c h e s liegen und keinesfalls der südniedersächsisch-ostfennoskandsischen, aber auch nicht der nordniedersächsisch-südschwedischen Sippe angehören. D a z u m u ß b e m e r k t w e r d e n , d a ß e s in d e r Z e n t r a l h e i d e unter d e m L a u e n b u r g e r T o n z w e i ElsterG e s c h i e b e l e h m e gibt, e i n e l i e g e n d e , dtirch Auf n a h m e v o n Braunkohlensand dunkelgrau gefärb te Die

und eine hangende Proben 4 9 und

grünlich-graue

5 6 - 5 8 stammen

Moräne. aus

der

hangenden Elstermoräne. Genügend reichliches Material a u s d e r l i e g e n d e n E l s t e r m o r ä n e

stand

d e m V e r f a s s e r b i s h e r n i c h t zur V e r f ü g u n g . Man wird daher zunächst abwarten müssen, was d e r B e f u n d im V e r g l e i c h zu d e n B e o b a c h t u n g e n in S ü d n i e d e r s a c h s e n u n d i m N o r d e n b e d e u t e t . D a die Beobachtungsgebiete sehr weit auseinander l i e g e n , will s i c h d e r V e r f a s s e r v e r s a g e n , w e i t e r e S c h l ü s s e zu z i e h e n . H i n z u g e f ü g t w e r d e n k a n n in d i e s e m Z u s a m m e n h a n g d a s E r g e b n i s , d a s E.-R. L O O K ( 1 9 6 8 ) a m E l m erzielt hat. Er hat d o r t n e b e n e i n e r v o r w i e g e n d drenthestadialen

Geschiebesippe, deren T G Z er

n a c h d e r G r u p p e n m e t h o d e ermittelt hat, e i n e G e s c h i e b e l e h m p r o b e in e i n e r S p a l t e n f ü l l u n g g e f u n d e n , d i e als e l s t e r z e i t l i c h aufgefaßt w e r d e n m u ß . Das

T G Z liegt w e i t N W - l i c h u n d ä h n e l t d e m w o h l

frühelsterzeitlichen, von

K. D .

westlich

gelegenem

TGZ

MEYER.

D e r W a r t h e - S t r e u b e r e i c h ist b e i a l l e n A u t o r e n ä h n l i c h ; e r liegt i m N E d e s S c h a u b i l d e s .

Die

Elster-TGZ-Werte sind

Neben

der

unterschiedlich.

südniedersächsischen

gibt es sicherlich e i n e

NE-Sippe

nordniedersächsische

N W - S i p p e ; sie ist a u c h in S c h l e s w i g - H o l s t e i n b e k a n n t u n d vermittelt zu d e n W e r t e n d e s Hattem-Komplexes.

In der

Zentralheide

wurde

d a n e b e n e i n e „südlich" g e p r ä g t e S i p p e b e o b achtet. 7

Mitteldeutschland

Das mitteldeutsche Altmoränengebiet, a l s o der R a u m T h ü r i n g e n - S a c h s e n - Anhalt ist — w i e in fast a l l e n a n d e r e n B e r e i c h e n d e r G e o l o g i e u n d M i n e r a l o g i e - zu d e n k l a s s i s c h e n R e g i o n e n d e r G e s c h i e b e - u n d E i s z e i t f o r s c h u n g zu zählen. Wenn

RICHTER,

BAUDENBACHER

EISSMANN

( 1 9 8 6 ) b e m e r k t e n , s c h o n der V o r n e a n d e r t a l e r ha b e v o r rd. 2 0 0 . 0 0 0 J a h r e n in d e r U m g e b u n g v o n Leipzig G e s c h i e b e g e s a m m e l t , s o m e i n t e n s i e das freilich im S i n n e v o n Material für F e u e r s t e i n a r t e f a k t e d e r M a r k k l e e b e r g e r Kulturstufe. S c h l i e ß l i c h ist d i e s e s a u c h d e r R a u m , in w e l c h e m d u r c h B E R N HARDI s e h r früh ( 1 8 3 2 ) d i e richtige D e u t u n g der G e n e s e d e r E i s z e i t b i l d u n g e n g e g e b e n w u r d e , die ersten Gletscherschliffe des nordischen Verei sungsgebietes n a c h g e w i e s e n w u r d e n u n d H. CREDNER d i e w e s e n t l i c h e n I m p u l s e z u m S a m m e l n und Bestimmen von Geschieben an seine Schü ler, u n t e r i h n e n A. PENCK, a u s g a b . D a s Natur w i s s e n s c h a f t l i c h e M u s e u m d e r Stadt L e i p z i g b e herbergt eine der b e s t e n und umfangreichsten G e s c h i e b e s a m m l u n g e n im n o r d i s c h e n Verei s u n g s g e b i e t ; hier e m p f i n g a u c h d e r V e r f a s s e r s c h o n als S c h ü l e r d i e e r s t e n A n r e g u n g e n z u m G e s c h i e b e s a m m e l n , v. a. d u r c h R U D O L F G L Ä S E L u n d R U D O L F GRAHMANN. G e s c h i e b e s t a t i s t i s c h e U n t e r s u c h u n g e n h i n g e g e n s i n d in d i e s e m R a u m selten (vgl.

R I C H T E R , B A U D E N B A C H E R & EISSMANN 1 9 8 6 ) .

F a ß t m a n die B e f u n d e d e r g e n a n n t e n , i m nördli c h e n ( u n d östlichen) Niedersachsen tätigen B e

W i c h t i g s t e Arbeit h i e r z u ist d i e n a c h d e r T G Z - M e -

o b a c h t e r z u s a m m e n , w i e d a s in A b b . 6 g e s c h e h e n

thode

ist,

zwischen dem östlichen Niedersachsen u n d

und zwar durch e i n e (sicherlich sehr g r o b e )

erfolgte e r s t e B e a r b e i t u n g d e s

Gebietes der

D a r s t e l l u n g d e r S c h w e r p u n k t e d e r j e w e i l i g ermit

L e i p z i g e r T i e f l a n d s b u c h t d u r c h K. H O F F M A N N & K.

telten Streubereiche, so erkennt man folgendes:

MEYER ( 1 9 9 7 ) . W e n n g l e i c h oder g e r a d e weil

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

d i e P r o b e n z a h l n o c h relativ gering ist, regt d i e s e

den.

Untersuchung

Beprobung

sollte in d i e s e r H i n s i c h t v o r a l l e m d e s h a l b w e i t e r

an, v. a. d e s h a l b , w e i l d e r V e r g l e i c h z w i s c h e n d e n

g e f o r s c h t w e r d e n , w e i l dort e i n V e r z a h n u n g s b e

Diagrammen v o m östlichen Niedersachsen, d e m

reich zwischen

westlichen Anhalt u n d der Leipziger Tieflands-

der alpinen

zu einer vertiefenden

Vornehmlich

155

im Ostrava-Gebiet

Mährens

Bildungen der nordischen und

V e r e i s u n g v o r h a n d e n ist (TYRAC'EK

b u c h t F ä n b l i c k in d i e T G Z - V e r s c h i e b u n g e n i n h o -

1 9 6 3 ) . D a s ist für d i e i n t e r n a t i o n a l e

mochronen

s c h e Korrelation v o n g r o ß e r B e d e u t u n g .

Moränen

längs

den

Eisrändern

zuläßt. D i e D r e n t h e - u n d W a r t h e - S t r e u b e r e i c h e ähneln d e n in Niedersachsen beobachteten G e setzmäßigkeiten,

d i e E l s t e r - S i p p e , in E - N i e d e r -

s a c h s e n n o c h NW-orientiert, läßt i m G e b i e t v o n Leipzig e i n e w e s t l i c h e u n d e i n e ö s t l i c h e G e s c h i e b e f a z i e s ( w i e in S - N i e d e r s a c h s e n ) e r k e n n e n . 8

B ö h m e n , Mähren, Schlesien, Südost-Polen

Das Altmoränen-Gebiet Böhmens, Mährens, Schlesiens u n d Südostpolens ist in g e s c h i e b e k u n d l i c h e r H i n s i c h t nicht s o s c h l e c h t u n t e r s u c h t , w i e e s a u f d e n e r s t e n B l i c k erscheint. D a s gilt v. a. für B ö h m e n . B e r e i t s i m J a h r e 1 8 5 8 h a t J E I T E L E S über nordische Geschiebe bei Opava (Troppau) b e r i c h t e t . D i e m o d e r n e F o r s c h u n g ist v . a. d u r c h d i e A r b e i t e n v o n G A B A ( 1 9 7 0 bis 1 9 8 8 , a u c h G A B A & PEK, 1 9 8 6 ) geprägt. D e r Verfasser hat e i n e n k l e i n e n B e i t r a g ( L Ü T T I G 1 9 9 7 ) geliefert, v. a. z u r F r a g e d e r U n t e r s c h e i d b a r k e i t v o n Elster- u n d D r e n t h e m o r ä n e n . D i e s e ist zweifelsfrei v o r h a n -

Interessant ist a u c h d e r s ü d ö s t l i c h s t e F u n d e i n e s R h o m b e n p o r p h y r g e s c h i e b e s d u r c h d e n Verfasser bei M ä h r i s c h - O s t r a u . D i e V e r b r e i t u n g d e r R h o m b e n p o r p h y r e b e d a r f e b e n f a l l s v e r t i e f t e r Untersu c h u n g , d a s i e d i e V o r s t e l l u n g e n ü b e r d i e Eisausb r e i t u n g stark b e e i n f l u ß t u n d g e e i g n e t ist, sich g e g e n w ä r t i g w i e d e r in R i c h t u n g d e r G e s c h i e b e streufächer-Theorien b e w e g e n d e Vorstellungen (vgl.

S M E D 1 9 9 3 u.

a . ) zu

überprüfen.

SCHUDDE-

BEURS ( 1 9 8 7 ) h a t d a z u w e s e n t l i c h e V o r a r b e i t g e leistet. In S c h l e s i e n - u n d z w a r in N i e d e r s c h l e s i e n - liegt einer der bemerkenswertesten Sedimentärge schiebefundpunkte, d e r durch ROEMER ( 1 8 6 1 ) berühmt g e w o r d e n e Sadewitzer Kalk. Auch die U n t e r s u c h u n g d e r K r i s t a l l i n g e s c h i e b e d u r c h LIE BISCH ( 1 8 7 4 ) ist a l s früher M e i l e n s t e i n z u n e n n e n . Große wissenschaftsgeschichtliche Bedeutung hat a u c h d a s G e b i e t d e r G l a t z e r N e i ß e . Dort hat der

unvergessene

FRIEDRICH

ZELINER

59° -

ELSTER

58°

57°

Abb.

stratigraphi-

15° 16° 17° 7: Nicht z u l ä s s i g e Z u s a m m e n f a s s u n g d e r T G Z - S t r e u b e r e i c h e für S c h l e s w i g - H o l s t e i n . Fig. 7: TGZ spread for Schleswig-Holstein.

1 9 2 8 die

156

GERD LÜTTIG

Schotteranalyse wissenschaftlich etabliert. An geschiebekundlichen Arbeiten im übrigen Polen sind v. a. die von K R E U T Z & G L O W I N S K A (1932), JAROSZEWICZ-KLYSZYNASKA

(1938

b),

GLOWINSKA

(1939) and D U D Z I A K (1961 bis 1988) zu erwähnen. Geschiebestatistische Versuche sind aber auf die Arbeiten von N U N B E R G (1971) und B U R D I E W I C Z & M E Y E R (1991) beschränkt. Einzelne geschiebekundliche Arbeiten sind darüber hinaus aus Wolhynien ( K O R N & G A G E L 1918) und dem Dongebiet ( T S C H I R W I N S K Y 1926) zu vermelden, ansonsten ist dieses Gebiet in der infrage stehenden Hinsicht — wenigstens für den Verfasser — in Dunkel gehüllt. 9

Schleswig-Holstein

Die Geschiebestatistik findet natürlich einen besonders fruchtbaren Acker in den Jungmoränengebieten vor. Hier ist in erster Linie SchleswigHolstein zu nennen, ein Gebiet, in welchem nach FORCHHAMMER (1843), M E Y N (1871), P E T E R S E N (1905), J . K O R N (1909), V. M I L T H E R S (1909), W. G. S I M O N (1935, 1937), H E S E M A N N (1935, 1937), K . D. M E Y E R (1965), G. S C H L Ü T E R (1978, 1980) und ande-

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re gewirkt haben. Der Verfasser kann hier inzwischen rund 750 Geschiebezählungen, davon über 650 eigene vorweisen (vgl. auch L Ü T T I G 1991)- Da über die Ergebnisse an anderer Stelle ausführlich berichtet werden wird, soll hier nur das Wesentliche an Beobachtungen niedergelegt werden. Würde man die Gesamtheit der Zählungen in einem einzigen Diagramm wiedergeben, was wegen der Größe des Untersuchungsgebietes nicht zulässig ist, erhielte man ein Diagramm ähnlich Abb. 7. Wegen dieser Unzulänglichkeit wurde das Gesamtgebiet in 6 Streifen geteilt, welche annähernd senkrecht zum Verlauf des WeichselEisrandes ausgerichtet sind. In diesen Teilgebieten sind dann die statistischen Streubereiche besser voneinander getrennt was aus den nur beispielhaft angeführten Diagrammen für die Sektoren — 6, Lübeck-Lauenburg (Abb. 8), — 4, Kiel-Itzehoe und (Abb. 9 ) — 1, Sylt-Flensburg (Abb. 10) ersichtlich ist.

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

157

Abi).9: T G Z - S t r e u b e r e i c h für d e n S e k t o r K i e l - I t z e h o e . Fig. 9: TGZ spread for the section of Kiel-Itzehoe.

O h n e a u f E i n z e l h e i t e n e i n z u g e h e n -- a u f die in Kürze erscheinende Monographie wird verwie s e n —, sei festgehalten, d a ß e i n e g a n z e R e i h e v o n P r o b e n h i e r b i o s t r a t i g r a p i s c h d u r c h d i e L a g e zu I n t e r g l a z i a l s c h i c h t e n „ e i n g e h ä n g t " ist.

l ä u f i g e n E r g e b n i s s e für W e s t m e c k l e n b u r g w u r d e auf zwei Tagungen der NW-deutschen Geologen b e r e i t s berichtet, e s l i e g e n a b e r i n z w i s c h e n a u c h e t l i c h e Z ä h l u n g e n für d e n R a u m R o s t o c k u n d Rü gen-Greifswald vor.

D e u t l i c h ist j e w e i l s d i e T r e n n u n g d e s D r e n t h e v o n d e m W a r t h e - S t r e u b e r e i c h zu e r k e n n e n . D a s Weichsel-Areal grenzt hingegen e n g südöstlich a n d a s D r e n t h e - G e b i e t an, w a s a b e r g e o g n o s t i s c h n i c h t h i n d e r l i c h ist, da W e i c h s e l m o r ä n e n d e n Verbreitungsbereich von Drenthe-Moränen in S c h l e s w i g - H o l s t e i n n u r l o k a l b e r ü h r e n , d. h., d a ß u n t e r W e i c h s e l - S c h i c h t e n im B e r e i c h d e r „Balti s c h e n Hauptendmoräne" nur lokal Drenthe-Aufs c h u p p u n g e n oder -Hochlagen erreicht werden.

D a s Z w i s c h e n e r g e b n i s für W e s t - M e c k l e n b u r g ist das folgende: -

D i e in d e n Kliffprofilen unter E e m - I n t e r g l a z i a l aufgeschlossene Warthe-Grundmoräne zeigt das von N-Niedersachsen und Schleswig-Hol stein bekannte, typische ostfennoskandische B i l d . D i e s e r S t r e u b e r e i c h k e h r t in d e n südlich außerhalb der Weichsel-Hauptmoräne be k a n n t e n u n d v o n d e n m e c k l e n b u r g i s c h e n Kar tierern a u c h s o e i n g e s t u f t e n W a r t h e - M o r ä n e n (W.

F e s t z u h a l t e n ist hier, d a ß , d u r c h K e r n b o h n i n g e n u n d A u f s c h l ü s s e b e l e g t , d i e n o r d ö s t l i c h e ElsterFazies vorkommt, a b e r a u c h die offenkundig älte re E l s t e r - W e s t - F a z i e s v o r h a n d e n ist. 10

Mecklenburg

I n z w i s c h e n konnte der Verfasser s e i n e g e n n a c h Mecklenburg

Zählun

fortsetzen. Ü b e r d i e v o r

SCHULZ 1 9 6 7 u. a . )

wieder.

Ü b e r d e m E e m d e r Kliffs, v. a. in K l ü t z - H ö v e d (HECK

I960,

LUDWIG

1964

S T R A H L et

al.

1 9 9 4 ) liegt e i n e F o l g e v o n G e s c h i e b e l e h m e n , d e r e n unterster m i t d e m s ü d l i c h s t e n W e i c h s e l Endmoränenzug Mecklenburgs geschiebesta tistisch korreliert w e r d e n k a n n . E r w i r d d e r Frankfurter P h a s e zugeordnet. Sein T G Z Streubereich kann von dem der höheren

158

GERD LÜTTIG

-ELSTER

DRE NTHE

WARTHE

WEICHSEL LEGENDE: Glazifluviatil Grundmoräne Periglaziär

Abb.

1 0 : T G Z - S t r e u b e r e i c h für d e n S e k t o r Sylt-Flensburg. Fig. 10: T G Z spread for the section o f Sylt-Flensburg.

Gnindmoränen getrennt werden. Letztge nannte Bildungen sind mit d e n nördlich d e r Weichsel-Außenmoräne liegenden Endmorä n e n korrelierbar. D i e s e w e r d e n d e r P o m m e r ' schen Phase zugeordnet. -

I n d e n h ö h e r e n T e i l e n d e r Kliffs l i e g e n d e Grundmoränen unterscheiden sich geschiebe statistisch n i c h t v o n d e n e n d e r P o m m e r s c h e n Phase. Für die T r e n n u n g derselben v o n einer vermuteten (GEINITZ 1 8 9 4 ) Mecklenburgischen P h a s e gibt die G e s c h i e b e s t a t i s t i k , j e d e n f a l l s die T G Z - M e t h o d e , n i c h t s her. Bildungen der Brandenburger Phase, deren M o r ä n e n SE v o n S c h w e r i n u n t e r d i e Frankfur ter E n d m o r ä n e in nördlicher Streichrichtung untertauchen (SCHULZ 1 9 6 7 ) u n d n o c h b e i Re rik ( L Ü T T I G u n v e r ö f f . ) b e o b a c h t b a r s i n d , f e h l e n in W - M e c k l e n b u r g u n d damit a u c h in S c h l e s w i g - H o l s t e i n . G e s c h i e b e s t a t i s t i s c h ist d i e B r a n denburger Phase v o n den beiden jüngeren un t e r s c h e i d b a r ( v g l . a u c h HESEMANN, 1 9 3 9 , für B r a n d e n b u r g , vgl. LÜTTIG

1958).

Im Bereich der Warthe-Endmoränen in

gestauchter

Position

kommen

Drenthe-Bildungen

vor, s i e sind g e s c h i e b e s t a t i s t i s c h

einwandfrei

diagnostizierbar. -

Elster-Bildungen standen

d e m Verfasser, der

s e i n e A r b e i t e n i n M e c k l e n b u r g d e m n ä c h s t fort zusetzen gedenkt, bisher nicht vor. 11

Brandenburg

Für d a s J u n g m o r ä n e n g e b i e t Brandenburgs und der nördlich anschließenden Landesteile hat HESEMANN ( 1 9 3 9 )

d i e g r u n d l e g e n d e V o r a r b e i t , v.

a. a u c h d u r c h s e i n e Arbeit ü b e r d e n O d e r g l e t s c h e r ( 1 9 3 2 ) , geleistet. D e r Verfasser h a t 1 9 5 8 d a zu einige zusätzliche B e m e r k u n g e n g e m a c h t , die s i c h a u f d e r U m r e c h n u n g d e r HESEMANNSchen Zählungen berufen. Nach gegenwärtigen Kennt n i s s t a n d w ü r d e e r d i e s e V e r s u c h e l e d i g l i c h als al lererste Annäherung a n die Problemlösung b e t r a c h t e n . N e u e Z ä h l u n g e n sind n o t w e n d i g u n d , v. a. i m B e r e i c h d e r w e s t l i c h e n B r a n d e n b u r g e r G l a ziärstrukturen, g e p l a n t .

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

Baltikum, Skandinavien

BADEN-POWELL, D. F. W.: ( 1 9 4 8 ) : Long-distance correla

Aus Nordpolen u n d d e m Baltikum ist z w a r in g e schiebekundlicher, nicht aber in g e s c h i e bestatistischer Hinsicht einiges an Untersuchun g e n zu vermelden. In der Geschichte der G e s c h i e b e f o r s c h u n g spielt dieser Raum e i n e b e d e u tende

tion of boulder clays. - Nature 1 6 1 , 4 0 8 6 : 2 8 7 - 2 8 8 , London 1 9 4 8 . BERNIIARDI, A.: ( 1 8 3 2 ) : W i e kamen die aus d e m Norden

stammenden Felsbruchstücke und Geschiebe, wel che man in Norddeutschland und den benachbar ten Ländern findet, an.ihre gegenwärtigen Fundor te? - Leonh. & Bronns Jb. f. Min., Geogn. usw. 3 : 2 5 7 - 2 6 7 , Heidelberg 1 8 3 2 .

R o l l e ( v g l . z. B . MELLIS 1 9 2 8 , E S K O L A 1 9 3 3 ,

GAIGALAS & GUDELIS 1 9 6 5 , GUDELIS 1 9 7 1 , VIIDING

1 9 7 6 u . a . ) . A n die G e s c h i c h t e der q u a r t ä r g e o l o g i s c h e n F o r s c h u n g in O s t p r e u ß e n m u ß m i t W e h mut u n d N a c h d r u c k erinnert w e r d e n (WREDE 1812,

159

BIJLSMA, S. & CLEVERINGA, P.: ( 1 9 7 0 ) :

Verslag van

het

kwartair-geologisch onderzoek in d e omgeving van Uelsen (Grafschaft Bentheim, Duitsland) in 1 9 7 0 . - Dipl.-Arb., 5 0 S., Anh., Amsterdam 1 9 7 0 .

JENTZSCH 1 8 8 0 , F R E B O L D 1 9 2 8 , u. a . ) .

BONNEMA, J . H.: ( 1 8 9 8 ) : D e sedimentaire zwerfblokken D a ß das innere Vereisungsgebiet Skandinaviens, van Kloosterholt (Heiligerlee). - Versl. kon. Akad. in d e m j a B i l d u n g e n , d i e älter als W e i c h s e l sind, Wet., Afd. Wissen Natuurk. 6 : 4 4 8 - 453, Amsterdam n u r s e l t e n a n z u t r e f f e n sind, w e i t g e h e n d a u s e i 1898. nem anderen als d e m norddeutschen G e BUCKLAND, W . : ( 1 8 2 3 ) : Reliquae diluvianae o r observati sichtswinkel geschiebekundlich u n d geschiebe ons o n the organic remains contained in caves, fis statistisch u n t e r s u c h t w u r d e , darf mit b e s o n d e r e r sures, and diluvial gravel, - 3 0 3 S., London B e t o n u n g d e r h e r v o r r a g e n d e n B e t e i l i g u n g v o r al (Murray) 1 8 2 3 . l e m d e r d ä n i s c h e n K o l l e g e n als S c h l u ß b e m e r BURDUKIEWICZ, J . M. & MEYER, K.-D.: ( 1 9 9 1 ) : T h e analysis k u n g angeführt w e r d e n . Seit FORCHHAMMER ( 1 8 4 3 ) of erratics from glacial deposits in Trzebnica (Sile — u n d d a m i t s c h l i e ß t s i c h d e r Kreis —, ist e i n e Fül sia). - Slask. spraw. Archeol. 3 2 : 2 9 - 4 2 , 2 fig., 1 tab., le h e r v o r r a g e n d e r B e i t r ä g e e n t s t a n d e n , v o n d e Wroclaw 1 9 9 1 . n e n n u r e i n i g e e r w ä h n t w e r d e n s o l l e n , z. B . V . CALKER, F . J . P . v.: ( 1 8 8 9 ) : Beiträge zur Heimat-Bestim mung der Groninger Geschiebe. - Z. dt. geol. Ges. MILTHERS ( 1 9 0 9 , 1 9 3 3 ) , MAUSEN ( 1 9 2 8 ) , G R Y ( 1 9 3 2 ) , 4 1 : 3 8 5 - 393, Berlin 1 8 8 9 . K. M I L T H E R S ( 1 9 4 2 ) , G R I P ( 1 9 5 3 ) , VIRKKALA ( 1 9 5 8 ) , — ( 1 8 9 5 ) : Association internationale pour la recher GILLBERG ( 1 9 6 5 ) , DONNER ( 1 9 8 6 , 1 9 8 9 ) , KÖNIGSSON che des erratiques d e l'Europe septentrionale. ( 1 9 7 6 ) , S M E D ( 1 9 8 9 , 1 9 9 7 ) . D a s ist a b e r n u r e i n T e i l Compte-rendu Congr. geol. int. 6 Session: 2 0 8 der Autoren. 2 1 5 , Zürich 1 8 9 4 . DONNER, J.: ( 1 9 8 6 ) : Weichselian indicator erratics in the Hyvinkää area, southern Finland. - Ann. Acad. sei. 13 Schlußfolgerung und D a n k fenn. (A) III, 1 4 0 : 1 - 2 0 , Helsinki 1 9 8 6 . Es ist k e i n e Ü b e r t r e i b u n g , w e n n d i e s e Ausführun DUDZIAK, J.: ( 1 9 6 1 a): [Erratic boulders at the boundary of glaciation in the Western Carpathians]. - Prace g e n m i t d e m Satz b e e n d e t w e r d e n : D i e G e geol. Oddz. PAN w. Krakowie 5 : 1 - 5 4 , Krakow s c h i e b e s t a t i s t i k liefert B e i t r ä g e z u r K l ä r u n g q u a r e

1961.

tärstratigraphischer, geognostischer, g e o m o r p h o logischer und angewandt-geologischer über die m a n nicht hinwegsehen

Fragen,

kann.

—

( 1 9 8 8 ) : Polnische Arbeiten über kristalline Geschie be. - Geschiebekde. aktuell 4 , 3 : 8 1 - 8 3 , Hamburg 1988.

Der

Herrn

DUPHORN, K : ( 1 9 7 4 ) : Norddeutschland u n d angrenzen

W E R N E R SCHULZ, S c h w e r i n , für hilfreiche H i n

d e Gebiete im Eiszeitalter von PAUL WOLDSTEDT. - 3.

w e i s e auf „verborgene'', aber wichtige g e s c h i e b e -

Aufl., 5 0 0 S., 9 1 Abb., 2 6 Tab., Stuttgart (Koehler)

Dr.

Verfasser schuldet besonderen D a n k

k u n d l i c h e P u b l i k a t i o n e n u n d Herrn Prof. D r . K . D. M E Y E R , H a n n o v e r , für s e h r w i l l k o m m e n e K o r rekturvorschläge .

1974.

ESKOLA, P.: ( 1 9 3 3 ) : Tausend Geschiebe aus Lettland. Ann. Acad. sei. fenn. (A), 3 9 , 5 : 1 - 4 1 , Helsinki 1933.

Aus

Gründen

des beschränkten

Druckraumes

FABER, F . J . : ( 1 9 5 0 ) : Glaciale Schollen in Nederland. s i n d d i e P r o b e n l i s t e n in Kurzform gefaßt. A u f Sporen der Jjstijd, Publ. 8 nederl. geol. Ver.: 5 0 - 54, W u n s c h ist d e r V e r f a s s e r gern bereit, L e s e r n d i e Zutphen 1 9 5 0 . a u s f ü h r l i c h e n Listen u n d , w e n n nötig, d i e P r o - — ( I 9 6 0 ) : Aanvullende hoofstukken over de geologie b e n z ä h l b l ä t t e r zur V e r f ü g u n g zu s t e l l e n . van Nederland. - Deel IV, 6 0 7 S., Gorinchem (Noorduijn) I 9 6 0 .

Schriftenverzeichnis

AGASSIZ, L.: ( 1 8 4 1 ) : Untersuchungen über die Gletscher. - 3 2 6 S., Atlas mit 3 2 T a f , Solothurn 1 8 4 1 .

FORCHHAMMER, G. J . : ( 1 8 4 3 ) : Ueber G e s c h i e b e b i l d u n g e n

und Diluvialschrammen in Dänemark und einem Theile von Schweden. - In: [POGGENDORF, J . Gl: Ann. Phys. Chem. ( 2 ) 2 8 : 6 0 9 - 6 4 6 , Leipzig 1 8 4 3 .

160

GERD LÜTTIG

GABA, Z.: (1970): Bemerkung zur Terminologie der Erratiken. - Acta Mus. siles. (A) 1 9 : 145 - 147, Opava 1970. — (1988): Nordische kristalline Geschiebe auch im Donau-Flußgebiet. - Geschiebekde. aktuell 4 , 2: 47 - 48, Hamburg 1988. GABA, Z. & PEK, L: (1986): Geschiebeforschung in der Tschechoslowakei. - Geschiebekde. aktuell 2, 2: 23 - 25, Hamburg 1986. GAIGALAS, A. & GUDELIS, V.: (1965): [Enatische Geschie b e stadialer Bildungen der letzten Vereisung im südlichen Baltikum und die Dynamik des Inlandei ses]. - Baltica 2: 213 - 232, Vilnis 1965. GEIKIE, A.: (1863): On the phenomena o f the glacial drift of Scotland. - Transact. geol.Soc. Glasgow 1, 2: I VII, 1 - 190, Glasgow 1863 GEINITZ, E.: (1894 a): Die Endmoränen Mecklenburgs. Mitt, großherz. mecklenb. geol. L.A. 4: 1 - 36, 9 Taf., 1 Kte., Rostock 1894. GILLBERG, M.: (1965): A statistical study o f till from Swe den. - Geol. Foren. Stockholm Förh. 8 7 , 1: 84 - 108, Stockholm 1985. GLOWINSKA, A.: (1939); [Geschiebe aus der Umgebung von Lubliniec] - Prace Oddz. Przyr. Mus. Slask 1: 175 - 212, Katowice 1939. GRIP, E.: (1953): Tracing o f glacial Boulders as an aid to Ore Prospecting. - Econ. Geol. 4 8 : 715 - 725, 6 Abb., New York 1953. GROETZNER. J . P.: (1972): Geschiebeführung und Strati graphie saaleeiszeitlicher Ablagerungen (Pleisto zän) im Südwestteil des Uelzener B e c k e n s (Nordost-Niedersachsen). - Mitt. geol. Inst, techn. Univ. Hannover 1 1 : 76 S, 20 Abb., 7 Tab., 2 T a f , Hanno ver 1972 GRÜGER, E.: (1968): Vegetationsgeschichtliche Untersu chungen an cromerzeitlichen Ablagerungen im nördlichen Randgebiet der deutschen Mittelgebir ge. - Eisz. & Gegenw. 1 8 : 204 - 235, 3 Abb., 5 T a f , Öhringen/Württ. 15.2.1968. G R Y , H.: (1932): Undersögelser over Ledeblokke i Skaane. - Meddel. dansk. geol. Foren. 8: 143 - 166, Ko penhagen 1932. [GUDELIS, V.]: (1971): Crystalline indicator boulders in the East Baltic area. - 95 S„ 16 Taf., Wilna 1971 (Minbis). HAUSMANN, J . F. L.: (1831): Verhandeling over den oorsprong der Graniet en andere primitive Rotsblokken, die over de vlakten der Nederlanden en van het Noordelijk Duitschland verspreid liggen. - Nat. Verh. holl. Maatsch. Wetensch. Haarlem 1 9 : 271 400, Haarlem 1831. HECK, H.-L.: ( I 9 6 0 b): Frühwürm im Kliffprofil des Klein-Klütz-Höved (Lübecker Bucht). - Geol. 9 , 7: 788 - 798, Berlin I 9 6 0 . HESEMANN, J . : ( 1 9 3 0 b ) : Statistische Geschieuntersuchungen. - Z. Geschiebe!'. 6: 158 - 162, Berlin 1930. —

( 1 9 3 2 b): Zur Geschiebeführung und Geologie des Odergletschers. I. Äußere Rosenthaler und Velgester Randlage. - J b . preuß. geol. L.A. 5 3 : 70 - 84, 1 T a f , Berlin 1932.

—

( 1 9 3 5 a): Neue Ergebnisse der Geschiebeforschung im norddeutschen Diluvium (Kristalline Geschie be). - Geol. Rdsch. 2 6 : 186 - 198, Berlin 1 9 3 5 . ( 1 9 3 9 a): Diluvialstratigraphische Geschiebeunter suchungen zwischen Elbe und Rhein. - Abh.nat Ver. Bremen 3 1 , 2: 247 - 285, Bremen 1939. ( 1 9 3 9 c): Geschiebeuntersuchungen zwischen Pommerschem und Warthe-Stadium in der mittle ren Mark Brandenburg. - J b . preuß. geol. L. A. 5 9 : 45 - 54, Berlin 1939. ( 1 9 5 6 ) : Elster- und Saale-Eiszeit in Westfalen und anschließendem Rheinland nach ihrer G e s c h i e b e führung. - N. J b . Geol. P a l , Mh. 1 9 5 6 : 4 9 - 5 4 , Stutt gart, März 1956.

—

(1961): Geschiebeforschung im Rück- und Aus blick. - Ber. geol. Ges. dt. dem. Rep. 5: 191 - 205, 8 Abb., Berlin 1961 ( I 9 6 0 ) : HÖFLE, H.-C: (1983): Strukturmessungen und G e s c h i e beanalysen an eiszeitlichen Ablagerungen a u f der Osterholz-Scharmbecker Geest. - Abh. naturw. Ver. Bremen 4 0 : 39 - 53, 11 Abb., 2 Tab., B r e m e n 1983. HOFFMANN, K . & MEYER, K.-D.: (1997): Leitgeschiebezäh lungen von elsterund saalezeitlichen Ablagerun gen aus Sachsen, Sachsen-Anhalt und d e m östli chen Niedersachsen. - Leipziger Geowiss. 5 : 115 128, 7 Abb., 3 Tab., Leipzig 1997.

HUCKE, K : (1917): Die Sedimentärgeschiebe des nord deutschen Flachlandes. - 195 S., 30 Abb., 3 7 T a f . Leipzig (Quelle & Meyer) 1917. — & VOIGT, E.: (1967): Einführung in die G e s c h i e b e forschung. - 132 S., 50 Taf, 5 Tab., 2 Karten, 24 Abb., Oldenzaal (Nederl. Geol. Veren.) 1967. JAMIESON, T. F.: (1862): O n the ice-worn rocks o f Scot land. - Quatern. J . geol. Soc. London 1 8 : 164 - 184, London 1862. —

(1865): On the history of the last geological changes in Scotland. - Quatern. J . geol. Soc. London 2 1 : 161 - 203, London 1865.

JAROSZEWICZ-KLYSZYNSKA, A.: (1938

a):

[Sur

les

depots

glaciaires de Lysa Gora pres Wtlnol. - Stamnia 1 5 : 1 - 48, Krakow 1938. — ( 1 9 3 8 b): [Resultats de recherches petrographiques d'essai sur les moraines du centre et du nord de la Polognel. - Starunia 1 5 : 47 - 64, Krakow 1938. JEITTELES, L. H : (1858): Mitteilungen an Geheimrat von Leonhard gerichtet. - N. J b . Min. Geogn. etc. 1 8 5 8 : 546 - 548, 809 - 8 1 1 , Stuttgart 1858. JENTSCH, A.: (1880): Übersicht der silurischen G e s c h i e b e Ost- und Westpreußens. - Z. dt. geol. Ges. 3 2 : 623 630, Berlin 1880. KALTWANG, J . : (1992): Die pleistozäne Vereisungsgrenze im südlichen Niedersachsen und im östlichen West falen. Mitt. geol. Inst. Univ. Hannover 3 3 : 1 - 161, 7 Abb., 38 Tab., 49 Ktn., Hannover 1992. KÖNIGSSON, L.-K: (1976): Palaeozoic limestone boulders in glaciofluvial material west of the Cambro-Ordovician area in south-eastern Sweden. - Geol. Foren. Stockh. Förh. 9 8 : 2 8 6 - 288, Stockholm 1976. KORN, J . : (1927): Die wichtigsten Leitgeschiebe d e r nor dischen kristallinen Gesteine im norddeutschen

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

—

Flachlande. - 64 S., 14 Taf., Berlin (Preuß. Geol. L. A.) 1927. & GAGEL, C : (1918): Der Geschiebeinhalt des wolhynischen Diluviums. - Z. dt. geol. Ges. 7 0 : 83 - 94, Berlin 1918.

KREUTZ, S. & GLOWINSKA, A.: (1932): [Die polnischen Ge

schiebe.] - Roczn. pol. Tow. Geol. 8 : 219 - 221, Krakow 1932. KRUIZINGA, P.: (1944): Het probleem van de noordelijke eratica en van het aantal pleistocene landijsbedekkingen voor ons land. - Verh. geol.-mijnb. Gen. ge ol. Ser. 1 4 : 289 - 303, 's-Gravenhage 1944. — ( 1 9 5 0 ) : Zwerfstenen en zwerfsteentellingen. Spo ren der Ijstijd. - Ned. geol. Ver. Publ. 8 : 55 - 63, Zutphen 1955. LiEiiiscti, T.: (1874): Über die in Form von Diluvialge schieben in Schlesien vorkommenden massigen nordischen Gesteine. - Inaug. Diss., Breslau 1874. LIJN, P. V. D.: (1923): Het Keienboek. - 2 6 0 S., 174 Abb., Zuitphen (Thieme & Cie.) 1923. — ( 1 9 3 2 ) : Die Ergebnisse einer quantitativen Geschie bestimmung bei Amersvoort (Niederlande). - Z. Geschiebef. 8: 179 - 184, Leipzig 1932. LOOK, E.-R.: ( 1 9 6 8 a): Geologisch-stratigraphische Un tersuchungen in Sedimenten der Elster- und SaaleEiszeit (Pleistozän) am Elm, östlich von Braun schweig. - Mitt. geol. Inst, techn. Hochsch. Hanno ver 6 : 1 - 108, 18 Abb., 4 Tab., 27 T a f , Hannover 1968. LUDWIG, A. D.: (1964 a): Stratigraphische Untersuchung des Pleistozäns der Ostseeküste von der Lübecker Bucht bis Rügen. - Geol. Beih. 42: 1 - 143, 55 Abb., 16 Tab., Berlin 1964. LÜTTIG, G.: (1952): Alt- und mittelpleistozäne Eisrandla gen zwischen Harz und Weser. - Inaug. Diss., Göt tingen 1952. - Geol. J b . 7 0 : 4 3 - 125, Hannover 1954. — (1955): Die Ostrakoden des Interglazials von Elze. Paläont. Z. 2 9 : 144 - 169, Stuttgart 1955. — (1957): Geschiebezählungen als Hilfsmittel für die Erforschung des Eiszeitalters und seiner wirtschaft lich wichtigen Lagerstätten. - Die Umschau 57: 403 - 405, Frankfurt a. M. 1957. — ( 1 9 5 8 a): Methodische Fragen der Geschiebefor schung. - Geol. J b . 75: 361 - 418, Hannover 9. 1958. — ( 1 9 5 8 b): Heisterbergphase und Vollgliederung des Drenthe-Stadiums. - Geol. J b . 7 5 : 4 1 9 - 430, 6 Abb., 1 Tab., Hannover 1958. — ( I 9 6 0 ) : Neue Ergebnisse quanärgeologischer For schung im Räume Alfeld - Hameln - Elze. - Geol. J b . 7 7 : 337 - 390, 3 T a f , 11 Abb., 5 Tab., Hannover I960. — (1961): Neue Interglazialvorkommen bei Liebenau a. d. Weser. - Geol. J b . 7 8 : 173 - 198, 6 Abb., 1 Tab., Hannover 6. 1961. — (1991): Erratic boulder statistics as a stratigraphie aid — Examples from Schleswig-Holstein. - Newsl. Stratigr. 25, 2: 61 - 74, 6 Fig., Berlin + Stuttgart 1991. — (1997): Beitrag zur Geschiebeforschung in Böhmen und Mähren. - Geschiebekde. aktuell 13, 2: 43 - 46, 2 Abb., Hamburg 1997.

161

—

(1997): Das geröllanalytisch-morphometrische Psammit-Psephit-Diagramm. - Leipziger Geowiss. 5: 9 - 23, 6 Abb., Leipzig 1997. — Ergebnisse geschiebestatistischer Untersuchungen im Pleistozän Schleswig-Holsteins. - In Vorberei tung. - & MAARLEVELD, G. C : (1961): Nordische Geschie b e in Ablageningen prä Holstein in den Niederlan den (Komplex von Hattem). - Geol. en Mijnb. 4 0 : 163 - 174, 's Gravenhage 1961. — (1962): Über altpleistozäne Kiese in der Veluwe. Eisz. & Gegenw. 1 3 : 231 - 237, Öhringen/Württ. 1962. LYELL, CH.: (1833): Principles of Geology. - 3 : 1 - 398, Appendix 1 - 109, T a f , Londonl833. — (1840): On the Boulder Formation, or Drift and as sociated Freshwater Deposits composing the Mudcliffs of Eastern Norfolk. - London & Edinb. phil. Magaz. & Journ. Sei. 1 6 : 340 - 380. London 1840. MADSEN, V.: (1893): Scandinavian boulders at Cromer. Quatern. Journ. geol. Soc. 4 9 : 9 4 - 116, London 1893. — et a l : (1928): Übersicht über die Geologie von Dä nemark. - Danm. geol. Unders.(V) 4 : 1 - 225, Ko penhagen 1928. MARCZINSKI, R.: ( 1 9 6 8 a): Zur Geschiebekunde und Stra tigraphie des Saaleglazials (Pleistozän) im nördli chen Niedersachsen zwischen Unterweser und Un terelbe. - Rotenb. Sehr. Sonderh. 1 1 : 1 - 132, 22 Abb., 19 Tab., Rotenburg/Hann. 1968. MARTIN, K : (1878 b): Niederländische und nordwestdeutsche Sedimentärgeschiebe, ihre Übereinstim mung, gemeinschaftliche Herkunft und Petrefacten. - 104 S., 3 Taf., Leiden (Brill) 1878. MEI.I.IS, O.: (1928): Über das Vorkommen von Helsinkitgeschieben in Lettland. - Z. Geschiebef. 4: 145 150, Berlin 1928. MEYER, K.-D.: (1965 b): Das Pleistozän im Gebiet Lau enburg/Elbe unter besonderer Berücksichtigung des Elbsteiluferprofils. - 48 S., Anh., wiss. Arb. 2. Staatsex., Hannover 1965. — (1970): Zur Geschiebeführung des ostfriesisch-ol denburgischen Geestnickens. - Abh. naturw. Ver. Bremen 3 7 : 227 - 246, 4 Abb., 1 Tab., Bremen 1970. — (1987): Ground and end moraines in Lower Saxony. - In: [MEER, J . J . M. v.d.l: Tills and Glaciotectonics: 197 - 204, Rotterdam + Brookfield (Balkema) 1987. — (1988): Geologische Karte von Niedersachsen 1 : 25 000. Erläuterungen zu Blatt Nr. 3609 Schüttorf. - 111 S., 13 Abb., 6 Tab., 8 Ktn., Hannover 1988. —

—

(1993): Rhombenporphyre an Englands und Schott lands Ostküste. - Der Geschiebesammler 2 6 , 1 : 9 17, Wankendorf 1993. (1998): Geschiebekundlich-stratigraphische Unter suchungen in der südlichen Lüneburger Heide. Mitt. geol. Inst. Univ. Hannover, 3 8 : 179 - 189, 2 Abb., 1 Tab., Hannover 1998. & TÜXEN, J . : (1986): Zur geologischen Entwicklung der Papenburger Landschaft. - In: [MOHRMANN, W.-

162

GERD LÜTTIG

D.l: Geschichte der Stadt Papenburg: 19 - 3 3 , 3 SCHROEDER V. D. KOLK, J . L. C : (1891): Bijdrage tot de Abb., Papenburg (Verl. d. Stadt) 1986. kennis der verspreiding onzer kristallijne zwerfelingen. - Proefschrift, Leiden 1891. MEYN, L.: (1871): Über geborstene und zerspaitene Ge schiebe. - Z.dt. geol. Ges. 2 3 : 399 - 411, Berlin 1871. SCHUDDEBEURS; A. P.: (1949): Vier Gesteenteteilingen van Utrecht in de Veluwe. - Puhl, nederl. g e o l . VerMILTHERS, K.: (1942): Ledeblokke og Landskabsformer en. 6 : 153 - 157, Maastricht 1949. in Danmark. - Danm. geol. Unders. (II) 6 9 , Köben— ( 1 9 6 6 ) : Het zwerfsteengezelschap van Noordbroek havn 1942. en d e telmethode v o n Prof. Dr. Jr. E. J . FAISER. MILTHERS, V.: (1909): Scandinavian Indicator-Boulders Gronctboor en Hamer 1966, 3: 156 - 165, Enschede in the Quaternary Deposits. - Danm. geol. Unders. 1966. (II) 2 3 : 1 - 193, Kobenhavn 1909. — ( 1 9 8 0 ) : Die Geschiebe im Pleistozän der Niederlan — (1933): Leitgeschiebe auf Gotland und Gotska Sande. - Der Geschiebesammler 1 3 , 3/4: 1 6 3 - 178, dön sowie die Heimat der Ostseeporphyre. - Geol. Hamburg 1980. För. Stockholm. Förh. 5 5 , 1: 19 - 2 8 , Stockholm — (1981): Results o f counts o f Fennoscandinavian er 1933. ratics in the Netherlands. - Meded. Rijks geol. Dienst NUNBERG, J . : (1971): [An application o f S t a t i s t i c a l me 3 4 , 3: 10 - 14, Haarlem 1981. thods to the investigation o f fennoscandian erratic — (1987): De verspreiding over Europa van gidsgeboulder associations form the glacial deposits o f the steenten uit het Oslogebied en begeleidende zwerfnorth-eastern Poland] (in Polnisch). - Stud. geol. stenen. - Grondboor e n Hamer 4 1 , 5: 114 - 142, 29 poln. 3 7 : 1 - 103, Warszawa 1971. Fig., 7 Tab., Enschede 1987. PETERSEN, J . : (1905): Die kristallinen Geschiebe des älte SCHULL, P. D.: (1830): Over de steenen en keijen o p de sten Diluviums auf Sylt. - Z. dt. geol. Ges. 5 7 : 276 Nederlandsche heidelanden. - Bijdr. tot d e natuurk. 290, Berlin 1905. Wetensch. 5 , 1 : 11 - 2 1 , Amsterdam 1830. PREMISTER, J . : (1926): T h e Distribution o f skandinavian SCHULZ, W.: (1967 d): Abriß der Quartärstratigraphie Boulders in Britain. - Geol. Magaz. 6 3 : 4 3 3 - 454, Mecklenburgs. - Arch. Freunde Naturgesch. MeckLondon 1926. lenb. 13: 99 - 119, Rostock 1967. RICHTER, E., BAUDENBACHER, R . & EISSMANN, L.: ( 1 9 8 6 ) : Die

Eiszeitgeschiebe in der Umgebung von Leipzig. Altenb. naturwiss. Forsch. 3 : 1 - 135, Altenburg 1986. K.: (1933): Gefüge und Zusammensetzung des norddeutschen Jungmoränengebietes. - Abh. geol. paläont. Inst. Greifswald 1 1 : Greifswald 1933-

RICHTER,

—

(1962): Geschiebekundliche Gliederung der ElsterEiszeit in Niedersachsen. - Mitt. geol. Staatsinst. Hamburg 31: 309 - 3 4 3 , Hamburg 1962.

ROEMER, F.: (1857): Über holländische Diluvialgeschie be. - N. J b . Miner. Geol. Geogn. 1 8 5 7 : 385 - 392, Stuttgart 1857. —

(1861): Die fossile Fauna der silurischen DiluvialGeschiebe von Sadewitz bei Oels in Nieder-Schlesien. - 81 S., 6 T a f , Breslau (Nischkowsky) 1861. SCHALLREUTER, R.: ( 1 9 9 8 a): Klastenforschung unter b e sonderer Berücksichtigung der Geschiebefor schung. - Arch. Geschiebekde. 2 , 5: 267 - 322, 2 T a f , 28 Abb., 1 Tab., Hamburg 1998. SCHLÜTER, G : (1978): Geschiebezählungen im Altmorä nengebiet Schleswig-Holsteins. - Der Geschiebe sammler 12: 3 - 12, Hamburg 1978. — (1980): Geschiebezählungen im südlichen Geest gebiet Dithmarschens. - Sehr, naturw. Ver. Schlesw.-Holst. 5 0 : 57 - 69, 3 Abb., 1 Tab., 1 Taf, Kiel 1980. SCHROEDER, H. & STOLLER, J . : (1905): Marine und Süß wasser-Ablagerungen im Diluvium von UetersenSchulau. Vorläufige Mitteilung. - J b . preuß. Geol. L. A. 2 6 : 96 - 102, Berlin 1905 (1900). — (1909): Diluviale marine und Süßwasser-Schichten bei Ütersen-Schulau. - J b . preuß. geol. L. A. 2 7 : 455 - 528, 4 Abb., 3 T a f , Berlin 1909.

SERAPHIM, E. T I E : (1979): Zur Inlandvereisung d e r West fälischen Bucht im Saale - (Riß-) - Glazial. - Münster. Forsch. Geol. Paläont. 4 7 : 1 - 51, 1 Abb., 2 Tab., Münster 1979. SICKENBERG, O.: (1962): Die Säugetierreste a u s den elstereiszeitlichen Kiesen von Börnhausen am Harz. - Geol. J b . 7 9 : 707 - 736, 4 Taf. Hannover 1962. SIMON, W. G.: (1935): Geschiebezählung und Endmorä nenlagen in Holstein. - Z. t. geol. Ges. 8 7 : 127, Ber lin 1935. SMED, P.: (1989): Sten i det danske landskab. - 2 . Udgave, 181 S., Brenderup (Geografforlaget) 1 9 8 9 . — (1993): Indicator studies: a critical review a n d an n e w data-presentation method. - Bull. g e o l . Soc. Denmark 4 0 : 332 - 340, Copenhagen 1993. — ( 1 9 9 7 ) : Kommentare zu Leitgeschiebemethoden. Arch. Geschiebekde. 2 , 3: 141 - 145, 3 Abb., Ham burg 1997. STRAHL, J . et aliae: (1994): Eine Neubearbeitung der eem- und frühweichselzeitlichen Abfolge a m Klein Klütz Höved, Mecklenburger Bucht. - Eisz. & Gegenw. 4 4 : 62 - 78, 5 Abb., Hannover 1994. TRECHMAN, Ch. T.: (1915): T h e Scandinavian Drift o f the Durham Coast and the General Glaciology o f South-East Durham. - Quatern. J . 7 1 : 53 - 8 0 , 1 p i , London 1915. TSCHIRWINSKY, P.: (1926): Petrographische Untersu chung der Diluvialgeschiebe des Dongebietes. - Z. Geschiebeforsch. 2 : 128 - 140, 148 - 152, 2 Tab., Leipzig 1926. TYRACEK, J . : (1963): On the problem of parallelization of the continental and the alpine glaciation in t h e ter ritory of Czechoslovakia. - Rep. 6th intern. Quatern.

Geschiebestatistische Anmerkungen zur Quartärstratigraphie des nordischen Vereisungsgebietes

Assoc. Congr. Warsaw 1961, 3 : 3 7 5 - 384, Lodz 1963. VIIDING, FL: (1976): [Collection o f data o n large erratic boulders in the Estonian SSR], - In: [VIIDING, H.]: Eesti NSVMaapöüe Kaitsest: 148 - 161, Tallinn 1976. VINX, R., GRUBE, A., & GRUBE, F.: ( 1 9 9 7 ) : Vergleichende

Lithologie, Geschiebeführung und Geochemie e i nes Prä-Elster-I-Tills von Lieth bei Elmshorn. Leipz. Geowiss. 5: 83 - 103, 4 Abb., 2 Tab, Leipzig 1997. VIRKKALA, K.: (1958): Stone counts in the esker o f Hämeenlinna, southern Finland. - Bull. Comm. geol. Finl. 1 8 0 : 87 - 103, Helsinki 1958. WAARD, D. DE: (1944): Bijdrage tot d e kennis von d e zwerfsteengesellschappen in het glaciale Diluvium in Nederland. - Geol. en Mijnb. n. S . 6 : 12 - 13. Am sterdam 1944. — (1955): Glacigeen Pleistoceen, e e n geologisch d e tailonderzoek in Urkerland (Noordoostpolder). Verh. kon. nederl. geol.-mijnbouw. Genoots., geol. Ser. 1 5 : 70 - 246, ,s Gravenhage 1955. WANSA, ST.: (1994): Zur Lithologie und Genese der El ster-Grundmoränen und der Haupt-DrentheGrundmoränen im westlichen Elbe-Weser-Dreieck. - Mitt. geol. Inst. Univ. Hannover 3 4 , 77 S., 27 Abb., 5 Tab., 31 T a f , Hannover 1994. P.: (1935): Geologisch-morphologische Karte des norddeutschen Vereisungsgebietes 1:500 000. - Berlin (Preuß. geol. L. A.) 1935.

WOLDSTEDT,

163

—

(1958): Das Eiszeitalter. Grundlinien einer Geologie des Quartärs. - 2. Aufl. 2: I - VIII, 1 - 438, 1 Taf, 125 Abb., 24 Tab., Stuttgart 1958. WREDE, E. FR.: ( 1 8 1 2 ) : Mineralogisch-geognostische B e merkungen über die ostpreussische Provinz Samland - Königsb. Arch. Naturw. Mathem. 1: 41 87, Königsberg 1812. ZANDSTRA, J . G.: (1971): Keileem e n zwerfstenen in de Zuidwesthoek von Friesland. - It B e a k e n 3 3 , 1: 13 51, 20 Abb., 1 9 7 1 . — , (1983): A new subdivision o f crystalline fennoscandian erratic pebble assemblages (Saalian) in the Central Netherlands. - Geol. Mijnb. 6 2 : 455 - 469, ,s Gravenhage 1983. — (1988): Noordelijke kristallijne gidsgesteenten. 469 S., 16 T a f , 1 Kte., Leiden etc. (Brill) 1988. — (1992): Geschiebezählungen und Vereisungsge schichte der Westfälischen Bucht im Quartär. Kurzfass. Exkursionsf. 59- Tagg. Arbeitsgem. nordwestdt. Geol. Essen 1992: 6 - 7, Krefeld 1992. ZEUNER, FR: (1928): Diluvialstratigraphie und Diluvial tektonik im Gebiet der Glatzer Neiße. - Inaug. Diss., 72 S., Breslau 1928. M a n u s k r i p t e i n g e g a n g e n a m 16. N o v e m b e r 1998

Eiszeitalter

Gegenwart

164 — 165

Hannover

1999

Bericht über die Conference on Dust Aerosols, Loess Soils, and Global Change" in Seattle, USA; v o m 8. bis 14. Oktober 1998 Die Tagung war ausgerichtet von der Washington State University, Pullmann, wobei Alan Busacca die Gesamtleitung oblag, welcher Aufgabe er souverän und ohne Pannen gerecht wurde. Als Sponsor fungierte die INQUA. Daneben konnte finanzielle Unterstützung eingeworben werden von USDA (US Dept. of Agriculture), NSF (US Na tional Science Foundation), der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und dem Quater nary Research Center der University of Washing ton in Seattle. Tagungsort war das Batelle Confe rence Center in Seattle, das einen adäquaten Rah men für die Veranstaltung, die Unterbringung der ausländischen Besucher und die Versorgung zur Verfügung stellen konnte. Intention der Tagung war es, alle Varianten der Forschung über Staub und Löß in einem kleine ren Treffen zusammenzubringen. Dies waren ins besondere: aktuelle Winderosion und Luftqua lität, Beiden aus Löß, deren (nachhaltige) land wirtschaftliche Nutzung und Löß als paläoökologischer Indikator. Die Tagung war untergliedert in eine Exkursion und in einen Vortragsteil. Die Exkursion dauerte vom 9- bis 11. Oktober und führte von Spokane im NE des Staates Washington bis in das YakimaTal. An der Exkursion nahmen neben den Leitern (Alan Busacca, Pullman, WA, Eric McDonald, Reno, NV, und weitere Führer für Einzelstand orte) 43 Personen teil, die ungefähr zur Hälfte aus US-Amerikaniern und aus Ausländern (vorwie gend aus China und Großbritannien, ferner aus Belgien, Canada, Dänemark, Deutschland, Frank reich, Israel, Neuseeland, Norwegen und Ungarn) bestanden. Die Exkursion behandelte am ersten Tag die Win derosion der Lösse des zentralen Staates (Palouse-Region), wobei insbesondere der Umfang der Umlagerungen, ihre anthropogenen Ursachen (unangepaßte Fruchtwechsel und Bearbeitungs methoden), die Gegenmaßnahmen sopwie B o denerosions-Meßeinrichtungen, auch ein trans portabler großer Windkanal, vorgestellt wurden. Am zweiten und dritten Exkursionstag stand die Stratigraphie und paläopedologische Gliederung dieser Lösse im Vordergrund. Das wichtigste Er

gebnis war, daß sich die stratigraphische Abfolge der letzten ca. 100 ka in den Becken deutlich von bekannten Lößsequenzen anderer Rätime unter scheiden. Der Grund ist v. a. darin zu sehen, daß in diesem Gebiet auch während der Warmzeiten auswehbares schluffiges Substrat zur Verfügung stand, das sich im wesentlichen aus den impo santen Ablagerungen der verschiedenen Scabland-Floods (extreme Überflutungen im Zusam menhang mit dem Fisstausee Lake Missoula in den Rocky Mountains) rekrutierte. Die Unterglie derung und räumliche Konnektiemng der bis über 10 m mächtigen jungquartären Lößpakete gelingt mit Hilfe von Paläoböden (Kalkanreiche rungshorizonte ehemaliger Steppenböden), T e phra des Mt. St. Helens und TL-Datierungen. Der Deutung der Paläoböden als Klimaxböden dieses Gebiets mit der Folgemng, daß es bedeutendere hygrische Exkursionen gegenüber der arid-serniniariden Gegenwart nicht gegeben hätte, kann ich nur schwer folgen, da genauso gut die ständi ge Kalkzulieferung auch während der Warmzei ten die Tonverlagerung und damit eine intensi vere Bodenbildung verhindert haben kann. Es wurde dann versucht, die in den Becken ge wonnenen stratigraphischen Abfolgen auch in den Gebirgsprofilen nachzuvollziehen. Mangels Datierungsmöglichkeiten sind diese Übertragun gen aber mit Vorsicht zu betrachten, zumal bisher übersehen wurde, daß die lößartigen Substrate in den Höhen solifluidal überprägt und durchmischt sind, womit ein neuer Prozeß ins Spiel kommt. Ein Deckschichten-Modell ließe sich mit weit we niger Problemen auf diese Profile anwenden. Die Tagung selbst vom 11.-14. Oktober in Seattle besuchten 87 Teilnehmer aus 17 Ländern. Auch hier stammte über die Hälfte aus den USA, die Mehrzahl der Ausländer aus China und Großbri tannien. Entsprechend war auch die regionale Verteilung der Themen auf die USA und das chi nesische Lößplateau konzentriert. Das Tagungs programm umfaßte 44 Vorträge und 19 Poster präsentationen in sieben Sektionen: 1. Lößproduktion in heutigen Landschaften: Hier wurden verschiedene Gebiete (mit Schwer punkt China) und ihre Lößproduktion vorge-

165

Berichte

stellt. Besonderes Interesse lag auf den Um weltbedingungen der Lößproduktion. Beach tenswert fand ich einen Vortrag aus Spitzber gen, w o gezeigt wurde, daß die Generation von Staub auf eine kurze Periode im Jahr kon zentriert ist, in der der beginnende Bodenfrost die oberste Schicht austrocknet, bevor der Schnee die Oberfläche wieder schützen kann (LANDVIK). Vielleicht sollte eine mögliche sai sonale Konzentration der Lößproduktion stär ker berücksichtigt werden, wenn Modelle und wirkliche Lößverbreitung nicht in Einklang zu bringen sind (s. u.). 2. Messung und Modellierung rezenter Windero sion und Staubproduktion: Theoretische Mo delle und Messungen aus den USA wurden vorgestellt. 3. Rolle des Lösses in der Weltnahrungsmittelpro duktion: Der landwirtschaftliche Sektor war leider nur mit einem Abendvortrag mit den re gionalen Schwerpunkten China und USA ver treten ( L U M P K I N ) . 4 . Rekonstruktion kaltzeitlicher Lößproduktion: Hier standen einander Rekonstruktionen mit tels Klimamodellen ( H A R R I S O N , K O H L F E L D ) und mittels tatsächlicher Sedimente ( M U H S , T E G E N ) und Eisbohrkerne ( D A V I S , B I S C A Y E ) gegenüber. Die Diskrepanz zwischen den Resultaten bei der Gruppen ist unübersehbar, insbesondere kann die Lößverbreitung im Umfeld des Lau rentischen Eisschilds nicht mit den Modellen vereinbart werden. 5. Paläoklimarekonstruktion: Hier stand das Zu sammenspiel von Paläoklima, Löß und Paläoböden im Vordergmnd. Diese Sektion bot über den gesamten amerikanischen Konti nent gestreute Arbeitsgebiete von Argentinien

MCDONALD, KLEBER). Bemerkenswert aus unserer Sicht ist, daß die Lößgebiete Euro pas in der ganzen Konferenz allenfalls rand lich thematisiert wurden. 6. Löß und Staub im asiatischen Paläo-Monsunsystem: Dabai stand die Paläozirkulation Zen tralasiens rekonstruiert aus Lößablageningen im Vordergrund. Erwähnenswert waren insbe sondere Grundsatzreferate über den aktuellen MUHS,

Forschungsstand ( P O R T E R , Z.-S. AN).

7. Bedeutung des Losses für die Pedogenese: Hierbei ging es um die Bedeutung von Löß bzw. eines Lößanteils im Substrat für die B o denbildung in verschiedensten Arbeitsgebie ten auf fünf Kontinenten. Viele Vorträge waren für mich von hohem Inter esse, jedoch war auch auf dieser Tagung der Trend festzustellen, die gesamte verfügbare Zeit spanne (zumeist 15 Minuten je Vortrag) für die Ei gendarstellung zu verwenden, anstatt Raum für Diskussion zu lassen. Statt dessen waren zahlrei che und lange Pausen mit Grüppchen-Gesprächen kein adäquater Ersatz für eine Plenardiskussion. Die Vorträge der Tagung werden in maximal vier seitigen Aufsätzen als Band 190 der Reihe „WSU Coli. Agric. Home Econ., Mise. Pub." erscheinen. Beim Treffen der INQUA-Lößkommission am 13. Oktober wurde über die Rolle der Kommission innerhalb der INQUA und zum wiederholten Ma le über eine Umbenennung unter Einbeziehung des Wortes „Dust" diskutiert. Es wurden jedoch keine Beschlüsse gefaßt.

einem

Mir bleibt abschließend, mich beim Veranstalter, insbesondere bei Alan Busacca, Pullman, für die Einladung zur Tagung, und bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die großzügige För derung der Reise zu bedanken.

Schwerpunkt im Westen der USA ( R I C H A R D S O N ,

A. K L E B E R

(IRIONDO)

bis

Alaska

(OCHES)

mit

Eiszeitalter

Gegenwart

166

Hannover

1999

Bericht über die JubUäums-Hauptversammlung der Deutschen Quartärvereinigung (DEUQUA) in Hannover v o m 1 5 . - 1 7 . September 1998 Die Deutsche Quartärvereinigung, vor 50 Jahren in Hannover gegründet, beging ihre JubiläumsHauptversammlung unter dem Motto „50 Jahre DEUQUA - 50 Jahre Forschung in Eiszeitalter und Gegenwart" - in Anlehnung an den Titel unseres Jahrbuches, dessen 48. Band rechtzeitig zur Ta gung erschien. In diesem Band findet sich auch ein Rückblick „Zur 50jährigen Geschichte der Deutschen Quar tärvereinigung". Ausgerichtet wurde die Tagung vom Niedersächsischen Landesamt für Bodenfor schung, gemeinsam mit dem Institut für Geologie und Paläontologie der Technischen Universität Clausthal. Die Tagungsleitung oblag dem Vize präsidenten der DEUQUA, Prof. Dr. Leopold B E N DA gemeinsam mit dem Schatzmeister, Prof. Dr. Ernst-Rüdiger L O O K und dem Archivar, Prof. Dr. KLAUS-DIETER MEYER.

Prof. B E N D A erkrankte 2 Tage nach der Tagung schwer und verstarb am 11. Oktober; im Mittei lungsblatt des BDG Nr. 83 (6/98) wurde seines Todes bereits gedacht. Als Tagungsstätte war von der Universität Hanno ver freundlicherweise das Universitätsgebäude am Königsworther Platz zur Verfügung gestellt worden. Hier wurde die Tagung am 15. 9. 98 vom Tagungsleiter eröffnet Es folgten Gnißworte des Vizepräsidenten der Universität Hannover, Prof. Dr. R. P O T T und des Dekans des FB Geowissenschaften, Prof. Dr. W.-R. Fischer. Bürgermeister S T R A N D überbrachte Grüße des Oberbürgermei sters der Landeshauptstadt Hannover, H. S C H M A L S T I E G und Prof. Dr. F.-W. W E L L M E R , Präsident der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Roh stoffe und des Niedersächsischen Landesamtes für Bodenforschung stellte in seinem Grußwort die Rolle der Quartärforschung für die Daseins vorsorge heraus. Es folgten die Ehrungen. Die Ehrenmitglied schaft wurde an B . F R E N Z E L / Hohenheim ver liehen, die ALBRECHT-PENCK-MEDAILLE er hielten F. G U L L E N T O P S / Leuven, G. L Ü T T I G / Celle und J . E. M O J S K I / Danzig. Erstmals wurde der PAUL-WOLDSTEDT-PREIS für herausragende Leistungen junger Wissenschaftler vergeben; ihn erhielt Stefan W I N K L E R Trier.

Mit dem an der Innerste-Talsperre im Harz atifgestellten „KONRAD-RICHTER-STEIN" gedachte die DEUQUA ihres früheren Vorsitzenden und Gründungsmitglieds. Der große skandinavische Granitfindling wurde von den Braunschweigi schen Kohlen-Bergwerken gestiftet und von den Harz-Wasserwerken wurde eine zugehörige Tafel gespendet. Nach dem Festvortrag des DEUQUA-Präsidenten, Prof. Dr. H. H A G E D O R N begannen die 50 Fach vor träge, einschließlich des öffentlichen Abendvor trags von G. LiriTiG unter dem Titel „Endlich kam der Mensch. Das quartäre Eiszeitalter, die 4. Epo che der Erdgeschichte". Unter den 20 Postern sei die erstmals hier der Öffentlichkeit vorgestellte „Geologische Stadtkarte Hannover 1 : 25 000" her vorgehoben. Insgesamt wurde die Tagung von über 200 Teilnehmern besucht. Vor und nach der Vortragsveranstaltung fanden je 2 Exkursionen statt. Exkursion A „Küstenraum zwischen Unter weser und Ostfriesische Inseln" (Leitung H. S T R E I F ) und Exkursion B „Leinebergland und nördliches Harzvorland" (Leitung L. F E L D M A N N undJ.-P. G R O E T Z N E R ) . Vom 18. - 19.9- lief Exkursion C „Die eiszeitliche Weser im heutigen Weser- und Leinetal" (LeitLing P. R O H D E und

T H I E M ) . und

vom

18. - 20.9-

kursion (Leitung K.-D. M E Y E R ) . Insgesamt nah men 120 Personen an den Exkursionen teil. Ein von L. F E L D M A N N und K.-D. M E Y E R herausgegebe ner reich illustrierter gemeinsamer Exkursions führer (205 S.) mit dem Titel „Quartär in Nieder sachsen" ist für DM 60 - bei der Geschäftsstelle der DEUQUA, Stilleweg 2, D-30655 Hannover, zu erhalten. Auf der Mitgliederversammlung vom 17.9- wurde ein neuer Vorstand gewählt. Präsident: W. S C H I R MER / Düsseldorf; Vizepräsident: Ch. S C H L Ü C H T E R / Bern und M. B Ö S E / Berlin. Den beiden Vizepräsi denten obliegt die Ausrichtung der kommenden Tagungen in den Jahren 2000 und 2002. Wieder gewählt wurde der „technische Vorstand": Schrift leiter: J . K L O S T E R M A N N / Krefeld; Schatzmeister: E.R. L O O K / Hannover und Archivar: K.-D. M E Y E R / Clausthal, H. H A G E D O R N / Würzburg, Th. L I T T / Bonn, D. van H U S E N / Wien und St. W A N S A / Halle. KLAUS-DIETER M E Y E R

Eiszeitalter

Gegenwart

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Hannover

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Buchbesprechungen C. P. SlJMMERHAYES & S . A. THORPE [Hrsg.] ( 1 9 9 6 ) : Oceanography - An Illustrated Guide. 3 5 2 S . , zahlr., meist färb. Abb. u. Tab.; London (Manson Publishing Ltd). Pr.: ca. 6 8 , - DM Ozeanographie ist interdisziplinär, und was diese Dis ziplin maßgeblich von anderen trennt, ist weniger die Themenstellung, denn das Element Wasser selbst, das der Erforschung der Ozeane vor allem eine technische Barriere ist. Nur s o ist erklärbar, daß diese vergleichs weise junge Wissenschaft erst in der zweiten Hälfte des zwanzigsten Jahrhunderts und speziell erst seit den 1960er Jahren einen intensiveren Aufschwung erlebt einhergehend mit einer Vielzahl spezieller technischer Neuerungen und Methoden. Die rapide Entwicklung ozeanographischer Forschun gen und daraus abgeleiteter Ergebnisse hat als „envi ronmental science" in ihrer relativ kurzen Geschichte intensiverer wissenschaftlicher Forschung globale Zu sammenhänge aufgezeigt, doch begrenzen die n o c h viel zu kurze wissenschaftliche Auseinandersetzung mit diesem Medium, wie auch Kosten-Faktoren und Forschungsrisiken Möglichkeiten der Erkundung der Ozeane, erzwingen aber andererseits lobenswerte w i e heute notwendige Multidisziplinarität. Die Erforschung der vielschichtigen Komplexität von Grundlagen zum Verständnis des „Globalen Ozeans" ist Thema der Ozeanographie und umfaßt Fachbereiche der Biologie, Chemie, Geologie, Physik und physikali scher Geographie wie der Mathematik. Sie ist die Wis senschaft der Ozeane, ihrer Interaktion mit der Atmo sphäre wie auch mit den Sedimenten am Ozeanboden; sie erforscht die ozeanische Kruste, ihre Geologie wie physikalische Grundlagen, chemische und biologische Aspekte. Die Ozeanographie ist dynamisch, dokumen tiert den aktuellen Ist-Zustand, rekonstruiert die Entstehungs- und Entwicklungsgeschichte der Erde und ihrer Meere und wagt Prognosen in die Zukunft. Der „Globale Ozean" nimmt mehr als 70 % der Erdoberfläche ein, doch wird erst jüngst durch die Ozeanographie seine Bedeutung als ein Motor im Welt umspannenden Wetter- und Klimageschehen erkannt. Die Erforschung der Ozeane ist damit in hohem Maße auch Quartärwissenschaft, nicht nur weil Tiefseesedi mente in einzigartiger Weise pleistozäne Klimaschwan kungen archivieren, wie auch die ozeanische Kruste das jeweilige Erdmagnetfeld abgespeichet hat, sondern auch weil die Klimaschwankungen in Eiszeitalter und Gegenwart als globale Ereignisse eines umspannenden erklärenden Systems bedürfen. So zeigt sich mehr und mehr, daß dieser „Globale Ozean" in vielerlei Hinsicht für rasche wie extreme Klimaveränderungen nicht nur in jüngster Vergangenheit verantwortlich zeichnet, w i e auch immer deutlicher wird, daß künftiges (quartäres!) Klima nicht o h n e den Motor Ozean vorausgesagt wer den kann.

Die Wichtigkeit der bislang trotz einer nur recht kurzen Zeit wissenschaftlich-ozeanographischer Forschungen erbrachten Informationen und Erkenntnisse läßt schon heute für die Zukunft revolutionäre Resultate zum Ver ständnis der Komplexität diverser Abläufe auf unserem Planeten seitens ozeanographischer Datenerhebungen voraussagen. Die Bedeutung des Systems Ozean ist aber nicht nur quartärwissenschaftlich von Belang, son dern auch von unmittelbarem Interesse für wirtschaftli che Fragen wie die Befischung der Ozeane, Rohstoff gewinnung, die Nutzung der Gezeitenkraft oder Fragen der Abfallendlagerung. Küstenschutz, künstliche Riffe und die Erforschung der natürlichen Lebewelt der O z e ane wie auch der Schutz mariner Arten sind andere G e sichtspunkte. D o c h sind die Ozeane nicht nur entschei dende Quelle allen Lebens im Wasser, sondern auch auf der Erde. Diese Einführung in die faszinierenden wie breit ge fächerten Tätigkeitsfelder der Ozeanographie ist den Mitarbeitern des Southampton Oceanography Centre (SOC), einem der größten und bedeutendsten Meeres forschungsinstitute der Welt, wie ihren Kollegen in vor züglicher Weise gelungen. Die wesentlichen Teilbe reiche des Faches wie auch einzelne Aspekte der Forschungstätigkeit der Autoren sind interessant und der gesamten Bandbreite des Faches entsprechend ausge wählt. Neben den eigentlichen Ergebnissen werden auch Ausrüstung, Methoden und Meßtechniken vorge stellt. In verständlicher Sprache wird dem wissenschaft lich interessierten Laien oder Einsteiger in dieses Fach, wie jedem speziell an der Erforschung der Ozeane In teressierten mehr als nur ein Einblick in die ozeanographische Wissenschaft gegeben: Es werden Zusammen hänge erklärt und Perspektiven aufgezeigt. Die Gliede rung des Buches und der Index erlauben eine rasche thematische Orientierung; wichtige Teilaspekte und kleinere Themenbereiche werden darüber hinaus in zahlreichen b o x e s erläutert. Die fast durchgängig farbigen Abbildungen wie auch die abwechslungsreiche Gesamtgestaltung dieses Füh rers durch die ozeanographische Wissenschaft machen seine Lektüre zu einem Vergnügen. Nicht unerwähnt bleiben sollte die hohe Papierqualität, die zusammen mit der graphischen Ausstattung den Preis mehr als rechtfertigt. Schade aber, daß die Bindung des paperback-Einbandes dem häufigen Zugreifen kaum stand hält. S l J M M E R H A Y E S und THORPE sowie ihren zahl reichen Kollegen ist ein essentieller Leitfaden und Überblick zum Einstieg m die Ozeanographie gelun gen, den ins Deutsche zu übersetzten lohnenswert wäre. O. JÖRIS

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Buchbesprechungen

SCHELLMANN, G. (1998): Jungkänozoische Landschaftsgeschichte Patagoniens (Argentinien). - In: Essener Geographische Arbeiten, Bd. 29: 216 S., zahlr. Abb. und Tab.; Essen (Klartext).

Das vorliegende Buch ist die Habilitationsschrift des Verfassers. Um es vorweg zu sagen: Die z.T. farbige B e bildemng ist schlicht exzellent; informative Bilder von ausgezeichneter Qualität. Ein Genuß für jeden Schrift leiter. Hauptziel der Untersuchungen war es, die känozoische Vergletscherungsgeschichte Patagoniens zu re konstruieren. Die bisherigen Beschreibungen und stratigraphischen Deutungen waren ausgesprochen unsi cher. Der Autor präsentiert hier in gut gegliederter Wei

se sämtliche Methoden, die angewandt wurden, u m die Vereisungsgeschichte zu rekonstruieren. G e o m o r p h o logische Untersuchungen, morpho-, pedo- und chronostratigraphische Neuaufnahmen und Altersdatierun gen bilden das Grundgertist der Arbeiten. Die Arbeit ist vorbildlich für entsprechende Untersuchungen in an deren Gebieten der Erde und kann jedem Quartärgeo logen wärmstens empfohlen werden. J . KLOSTERMANN

FIEDLER, L. [Hrsg.] (1997): Archäologie der ältesten Kultur in Deutschland. - Materialien zur Vor- und Frühgeschichte von Hessen, Band 18: 392 S., zahlr. Abb. u. Tab.; Selbstverlag des Landesamtes für Denkmalpflege Hessen, Wiesbaden. (Preis 100,- DM). Das vorliegende Buch stellt eine sehr umfangreiche Da tensammlung über Funde aus dem Altpaläolithikum Deutschlands dar. Nach Regionen gegliedert werden Funde und Fundplätze vorgestellt. Alle Beiträge sind gut bebildert. Besonders die Zeichnungen der Artefak te bestechen durch ihre Qualität. Der Herausgeber des Buches hatte erfreulicherweise den Mut, auch umstrit tene Thesen zu präsentieren. Hier ist insbesondere der Beitrag von THOME ZU nennen, der sicherlich heftige

Diskussionen auslösen, aber auch eine Fülle von Den kanstößen geben dürfte. Befremdlich stimmt d e n Re zensenten jedoch die Tatsache, dass in einigen Beiträ gen Forschungsergebnisse und Originalabbildungen Dritter benutzt, aber nicht zitiert werden. Hier sollten insbesondere die Autoren bei künftigen Publikationen sorgfältiger und ehrlicher arbeiten. J. KLOSTERMANN

BURGA, C. A. & PERRET, R. (1998): Vegetation und Klima der Schweiz seit dem jüngeren Eiszeitalter .- 8 3 2 S., zahlr. Kart., Diagr., Tab., Fotos; Ott Verlag & D m c k AG Thun (Schweiz), (Preis 148,- DM) Zunächst schreckt das sehr umfangreiche Werk den Le ser. Bei näherem Hinsehen entpuppt es sich jedoch als umfangreiche Datenbank über die quartärzeitliche Ve getationsgeschichte der Schweiz. Allein von S. 52 bis S. 689 werden sämtliche verfügbaren Daten in übersicht licher Form präsentiert. Vorangestellt sind zwei Kapitel, die sich mit den Grundlagen der Floren-, Vegetations und Klimageschichte befassen. Nach der umfangrei chen Datensammlung folgt, beginnend auf S. 6 9 1 , eine Rekonstruktion der Klimaverhältnisse und des Vegeta

tionswandels. Sehr interessante Kapitel über die Säuge tierfauna der letzten 250.000 Jahre und den ur- und frühgeschichtlichen Menschen schließen sich an. Ins gesamt handelt es sich bei dem vorliegenden B u c h um eine äußerst umfangreiche Datensammlung, die in in teressante, allgemein interessierende Kapitel eingebet tet ist. Der Rezensent schlägt den Autoren vor, die all gemein interessierenden Kapitel in Buchform zu belas sen und die Datensammlung auf einer CD-ROM beizu fügen.

J . KLOSTERMANN

RITTWEGER, H. (1997): Spätquartäre Sedimente im Amöneburger B e c k e n . In: Materialien zur Vor- und Frühgeschichte von Hessen: 242 S., zahlr. Abb. u. Tab.; Selbstverlag des Landesamtes für Denkmalpflege Hessen, Wiesbaden. (Preis 8 5 , - DM). Beim vorliegenden Buch handelt es sich um eine Dis sertation, die das Ziel hatte, die Geschichte einer Land schaft zu rekonstruieren. Es handelt sich daher zwangs läufig um ein Werk, in welchem eine große Zahl ver schiedener Disziplinen berücksichtigt werden muß. Pa lynologische Aspekte dominieren eindeutig die Unter suchungen. Aber auch sedimentologische Untersu

chungen und Fossilien k o m m e n vor. Für historische Zeiten wird auch auf alte Karten und Beschreibungen zurückgegriffen. Das Buch präsentiert in recht anspre chender Form, mit welchen Methoden sich ökologische Veränderungen einer Landschaft rekonstruieren lassen. J. KLOSTERMANN

Eiszeitalter

Gegenwart

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Mitteilungen Verleihung der Albrecht-Penck-Medaille I m B e i s e i n m e h r e r e r K o l l e g e n übergab Prof. H o r s t H a g e d o r n a m 17. O k t o b e r 1998 H e r r n D r . R i c h a r d WESt d i e i h m s c h o n v o r e i n i g e r Zeit z u e r kannte Albrecht-Penck-Medaille. Die Überrei c h u n g f a n d in d e r N ä h e v o n C a m b r i d g e b e i e i n e m g e m e i n s a m e n M i t t a g e s s e n statt. Prof. H A G E D O R N w ü r d i g t e d a b e i in e i n e r k u r z e n A n s p r a c h e d i e Verdienste des anerkannten Wissenschaftlers. Dr. W e s t b e d a n k t e s i c h mit b e w e g t e n W o r t e n u n d e r z ä h l t e , d a ß in d e n A n f ä n g e n s e i n e r Karriere P r o f . Paul WOLDSTEDT u n d auch einige Exkursionen im R a h m e n d e r D E U Q U A s e i n V e r s t ä n d n i s für d a s Q u a r t ä r stark b e e i n f l u ß t hätten. Eva SAMUEL-ECKERLE, W ü r z b u r g

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Nachruf Alfred Jahn *22.4.1915 Am 1. April 1 9 9 9 verstarb Alfred JAHN, emeritier ter ordentlicher Professor an der Universtität Wroclaw (Breslau), Träger der Albrecht-PenckMedaille der DEUQUA. Geboren am 22. April 1915in Kleparöw bei Lwow (Lemberg), begann er seine wissenschaftliche Karriere an der Universität zu Lwow (Lemberg), wo er nach dem Studium zunächst als Assistent und dann als Adjunkt tätig war. Er habilitierte sich 1949 an der Universität Poznan (Posen) und wur de im gleichen Jahr Universitätsprofessor an der Universität Wroclaw (Breslau). Hier wurde er 1958 zum ordentlichen Professor ernannt. Im Geographischen Institut leitete er zunächst den Lehrstuhl für Physische Geographie, später den Lehrstuhl für Geomorphologie. In den Jahren 1959 bis 1962 war er Prorektor seiner Universität, danach wurde er von 1962 bis 1968 zum Rektor berufen. Im Laufe seines akademischen Lebens wurden ihm viele ehrenvolle Berufungen und Mitglied schaften zuteil, die ihn als national und inter national anerkannten Wissenschaftler ausgewie sen haben. Hier nur eine kleine Auswahl: Seit 1982 war er ordentliches Mitglied der Polnischen Akademie der Wissenschaften und dort in den Kommissionen für 'Geographische Wissenschaf ten', 'Bewirtschaftung der Berggebiete', 'Polarfor schung' und 'Quartärforschung' tätig. Mehrere Male nahm er an Expeditionen nach Grönland, Spitzbergen, Alaska und nach Sibirien teil und wurde der Stifter und der erste Vorsitzende des

Hannover

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Polnischen Polarklubs. Außerdem wurde er u. a. zum Mitglied der Norwegischen Akademie der Wissenschaften, der Deutschen Akademie der Naturforscher Leopoldina und der Internationa len Gesellschaft für Dauerfrostbodenforschung gewählt. Auch war er Schriftleiter mehrer aner kannter Publikationsreihen. Mehrere Ehrendok torwürden wurden ihm von renommierten polni schen Universitäten verliehen. Nach kurz vor sei nem Tod erhielt er den Ehrendoktortitel der Iwan-Franko-Universität zu Lwow (Lemberg). Neben der Wissenschaft war die Verständigung Polens mit seinen Nachbarstaaten für Alfred J a h n ein großes Anliegen. Auf der von ihm und Hans Poser geleiteten deutsch-polnischen Tagung zum Gedenken an Josef P A R T S C H in Szakalrska Poreba (Schreiberhau) im Jahre 1994 führte er aus: „Das allgemeine Streben gilt dem Aufbau gutr, zu kunftsorientierter nachbarschaftlicher Beziehun gen, die nicht mehr von der Geschichte und Ver gangenheit beschattet werden sollen." Im Rah men dieser Tagung wurde Alfred J A H N von deut scher Seite geehrt, er erhielt die Albrecht-PenckMedaille der Deutschen Quartärvereinigung DEUQUA für seinen großen Verdienste um die Quartärforschung. Mit Alfred J A H N verliert die Quartärwissenschaft einen herausragenden Forscher und Lehrer und wir Deutschen einen unermüdlichen Anwalt für die deutsch-polnische Verständigung. Wir wer den sein Andenken in Ehren halten. Horst H A G E D O R N , Würzburg

Hinweise für die Verfasser wissenschaftlicher Beiträge Aufbau d e s s a t z f e r t i g e n M a n u s k r i p t s Titel kurz, ggf. Untertitel tind Ergänzung, z. B. Name d e s Landes. Klare Gliedening, nur l">ei längeren Arbeiten ist ein "Inhaltsver zeichnis" notwendig. Am Anfang der Arbeit steht eine Kurzfassung (Abstract) in Deutsch und Englisch. Der Titel ist zu übersetzen und in eckigen K l a m m e m dem Abstract voranzustellen. Weitere Übersetzungen der Kurzfassung sind möglich. Die Kurzfassung soll für den Lesereinen hohen Informationswert halvn. Bei g r ö ß e r e n Arlxaten müssen die Untersuchung.sergebnis.se in einer Zusammenfas sung am Ende des Textes mitgeteilt werden, auch in einer fremden Sprache (z. B . Summary). Am Rande des Manuskriptes sind die Stellen mit Bleistift zu kennzeichnen, an denen Abbildungen und Tabellen montiert werden sollen. Sämtliche Abbildungsunterschriften müssen auch in englischer Sprache verfaßt werden. Auf Fußnoten bzw. Anmerkungen (ohne Literaturangaben!) ist wegen höherer Druckkosten möglichst zti verzichten; w e n n nicht zu vermeiden, dann durchlaufend numerieren. Statt Seitenhinweise Angabe des Kapitels. Das Manuskript ist der Redaktion in zweifacher Ausfertigung zuzusenden. Den Manuskripten ist nach Möglichkeit eine entsprechende Diskette beizufügen, die mit d e m Betriebssystem MS-DOS und dem ASC Ii-Code verarbeitet wurde.

Äußere F o r m des Manuskripts Format DIN A 4 (210 x 191 mm), nur auf einer Seite beschreiben, 1 Vi zeilig, mit Seitenzahlen versehen und nicht heften. Unter dem Titel der Arbeit folgt der ausgeschriebene Name des Autors und die Anzahl der Abbildungen. Tabellen und Tafeln. Die Anschrift des Verfassers ist auf der Titelseite unten anzugeben. Literaturzitate im Text sind Kurzzitate. Beispiel: BÜTTNER, 1938). Dieses Zitat bezieht sich auf die gesamte Arbeit. Sind bestimmte Seiten, Abbildungen. Tafeln usw. gemeint, dann müssen diese genau a n g e g e b e n werden (nicht BÜTTNER 1938: 34ff.). Beispiele für richtige und falsche Textzitate. Richtig: "... MÜLLER ( 1 9 4 3 : 7 6 ) ..." oder"... (MÜLLER 1943: 76)..." oder"... (KELLER 1956: Taf. 12 Fig. 3a-b)..." Falsch: "... MÜLLER schreibt (MÜLLER 1943: 76) ..." oder "... MÜLLER (MÜLLER 194.3: 76) schreibt ..." Werden im Schriften verzeichnis von einem Autor aus demsellx'n Jahr mehrere Arbeiten aufgeführt, so sind diese durch Ordnungsbuchstaben zu kenn zeichnen. Beispiele: (MÜLLER 1954a). (MÜLLER 1954b), (MÜLLER 1954 a, b ) , (MÜLLER 1954a: 147. 1954b: 22a). Gemeinschafts arbeiten werden folgenderaiaßen zitiert: (BECKER & FUCHS 1963); (BECKER & FUCHS & RECKE 1967). Bei einer größeren Autoreng m p p e kann das Zitat auf "... et al." gekürzt werden (MESSMER et al. 1969).

Schriftauszeichnung: Autorennamen unterstricheln _Mül[cr_ wird MÜLLER, wichtig wird w i c h t i g (gesperrt); Holozän wird H o l o z ä n (feu. z. B . für Überschriften). Die wissenschaftlichen Namen von Pflanzen und Tieren (Gattungen. Untergattungen, Arten, Unterarten) erscheinen im Druck kursiv, sie sind im Manuskript mit geschlängelter Linie zu kennzeichnen. - Die Unterschriften der Abbildungen. Tabellen und Tafeln sind auf einem besonderen Blatt beizufügen.

Vorlagen v o n Abbildungen Sie sollen eine Verkleinerung auf den Satzspiegel zulassen; es sind daher entsprechende Formate zu wählen und die Zeichnung ist in 2- bis 4tächer G r ö ß e anzufertigen. Die Schrift darf nach der Verkleinerung nicht niedriger als 1 nun sein. Keine zu dichten Flächen signaturen verwenden und Beschriftung aussparen (freistellen). Photos für Autotypien nur auf glänzendem oder hochglänzendem weißem Papier, nicht chamois o. dgl. Photos nur verwenden, wenn unbedingt ntowendig (Autotypien sind wesentlich teurer als Strichätzungen). Alle Vorlagen sind mit dem Namen des Autoren und der Abbildungs-Nummer zu versehen.

Schriftenverzeichnis Es steht am Schluß der Arbeit und gibt Auskunft über die im Text zitierten Veröffentlichungen. Es wird nach Verfassern alphabe tisch geordnet. Zitate aus Zeitschriften: Autor, Erscheinungsjahr in runden Klammem, Titel. - Zeitschrift (abgekürzt), Bandzahl bzw. Jahrgang (doppelt unterstrichen = Fettdruck), Seitenzahl ( :6-24), Zahl der Abbildungen, Tabellen und Tafeln. Erscheinungsort. Zitate von Werken: Autor. Erscheinungsjahr in mnden Klammem, Titel. - Zahl der Seiten, Abbildungen, Tabellen und Tafeln, Ver lagsort (Verlag).

Beispiele SCHWARZBACH, M. (1968): Neuere Eiszeithypothesen. - Eiszeitalter u. Gegenwart, 1 9 : 250 - 261, 7 Abb.: Öhringen (Rau). WOLDSTEDT, P. (1969): Quartär. - In: LOTZ.E; Fr. (Hrsg.): Handbuch der Stratigraphischen Geologie, 2^ VIII + 263 S.. 77 Abb.. 16 Tab.; Stuttgart ( E n k e ) .

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E. Schweizerbart sehe Verlagsbuchhand lung (Nägele Li. OIXTmiller)- Stuttgart

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Die Bände 11 bis 33 (20 Bände ohne 17, 18 und 29) werden an Mitglieder zum Breis von DM 20,- pro Band abgegeben; bei Abnahme aller 20 Bände reduziert sich der Preis auf DM 300,-.Die Bände 6, 7, 17 und 29 sind ausschließlich über E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele u. Obenniller), Johannesstr. 3A, D-70176 Stuttgart, zu beziehen. Die Bände ab 34 kosten pro Stück DM 50.- für Mitglieder; lx*i Abnahme aller 10 Bände (Nr. 34-43) reduziert sich der Preis auf DM 400,-. EISSMANN, L. & L n r , T. (1994): Das Quartär Mitteldeutschlands. Ein Leitfaden und Exkursionsführer mit einer Übersicht über das Präquartär des Saale-Elbe-Gebietes. - 458 S., 174 Abb., 46 Taf., 22 Tab.; Altenburg. Preis: DM 8 5 , - (Restauflage) Bestellung an: Deutsche Quartärvereinigung e.V., Stilleweg 2. 30655 Hannover. Von den vergriffenen Bänden sind die Nr. 1 bis 5 sowie 8 und 10 als Nachdrucke von der Firma Zwets und Zeitlinger. Heer eweg 347, P.O. Box 80, NL-2160 SZ Lisse für Mitglieder zum Preis von DM 55,- pro Band zu beziehen.